Автореферат (1024690), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Магнитная карта дляградиентометра с диаметром 8 мм содержит три экстремума (Рисунок 8 б),т.е. сигналы двух диполей определяются, как раздельные, чтосвидетельствует о его более высоком пространственном разрешении.Поэтому в СКВИД-системе для исследования малых животных былприменен аксиальный градиентометр второго порядка с диаметромприемных петель 8 мм (Рисунок 9).а)б)Рисунок 8. Карты распределения магнитного поля от тестовых диполей,полученные с использованием 10-канальной СКВИД-системы дляисследований МКГ человека (а) и 4-канальной СКВИД-системы,спроектированной для исследования МКГ малых животных (б)В качестве физических моделей использовались крысы весом 250-280грамм с искусственно созданными патологиями сердца, и мыши весомпорядка 40 грамм.
Исследования животных проводились в клиническихусловияхбездополнительноймагнитнойэкранировки,ипродемонстрировали высокое качество регистрируемых МКГ, при этомживотные находились в обездвиженном состоянии под действиеманестезии. В ходе экспериментов было обследовано более 100 животных сискусственно созданными патологиями сердца.26а)б)Рисунок 9. Фотография СКВИД-системы, разработанной дляисследования МКГ малых животных (а). Последовательность картраспределения магнитного поля МКГ крысы на QRS-интервале (б)В завершающем разделе 6.3 Главы 6 сформулированы краткиевыводы о возможности успешного использования созданных СКВИДсистем для исследования сигналов мозга человека и электрофизиологиисердца малых животных.В Заключении приведены основные результаты диссертации исформулированы выводы о перспективах их практического применения вмедицине.
Среди полученных результатов, как наиболее значимые,отмечены следующие:1. Выполненанализосновныххарактеристикизвестныхмагнитометрических СКВИД-систем для биомагнитных применений.Выявлены особенности их структурной компоновки и практическогоиспользования. На основании результатов анализа сформулированытехнические требования к отдельным элементам магнитометрическихСКВИД-систем, включая их помехозащищенность и ресурс храненияхладагента.2. Сформулированаконцепциямодульногопостроениямагнитометрических СКВИД-систем для биомедицинских применений, наоснове которой создан ряд новых высокотехнологичных приборов дляприменения в кардиодиагностике, зарегистрированных в Росздравнадзорев качестве изделий медицинской техники.3.
Выполнен анализ материалов и конструкций немагнитныхстеклопластиковых криостатов для магнитометрических СКВИД-систем27различного назначения, разработана технология их создания. Созданыстеклопластиковые криостаты с рекордно низкими значениями: а)скорости испарения жидкого гелия – менее 1.1 литра в сутки при диаметрегорловины, равном 150 мм; б) уровня собственных магнитных шумов –менее 1 фТл/ Гц1/2.4. Разработаныконструкцииизмерительныхзондовмагнитометрических СКВИД-систем для биомедицинских применений.
Вкачестве приемных трансформаторов магнитного потока в зондахиспользованы аксиальные градиентометры второго порядка оригинальнойконструкции с уровнем собственного баланса лучше 0.1%.Экспериментально проверены их функциональность и исследованыосновные характеристики.5. Разработаны электронные схемы для СКВИД-магнитометровгелиевого и азотного уровней охлаждения с уровнем приведенного ковходу предусилителя шумового напряжения менее 1 нВ/Гц1/2 идинамическим диапазоном принимаемых сигналов порядка 140 дБ.6. Сформулированы требования и возможные способы решениязадачи подавления внешних магнитных помех в месте выполненияизмерений.7.
Разработан способ «электронной» балансировки «сигнальных»градиентометров в однородном магнитном поле, позволивший снизитьрезультирующий уровень белого шума на выходе СКВИД-магнитометровболее чем в 10 раз при работе в неэкранированном пространстве.8. Наосноверазработанныхэлементов–немагнитныхстеклопластиковых криостатов, измерительных зондов, электронных схемСКВИД-магнитометров - созданы магнитометрические СКВИД-системыдля биомедицинских исследований, работающие без дополнительноймагнитной экранировки и демонстрирующие при этом уровни шумавыходного сигнала, эквивалентные значениям менее 50 фТл/Гц1/2, чтоявлялось достаточным, в частности, для исследования магнитныхсигналов, генерируемых сердцем человека и малых животных.9.
РазработанаструктурапрограммногообеспечениямагнитометрическихСКВИД-системдляпроведениямагнитокардиографических исследований.10. Выявлены особенности регистрации, обработки и анализамагнитокардиосигналов при исследовании групп добровольцев сразличными сердечно-сосудистыми заболеваниями и группы «нормы»,сформулированы основные особенности интерпретации данныхмагнитных измерений.11. В условиях обычных клиник выполнены сравнительныеэкспериментальные исследования групп пациентов с различнымипатологиями сердца и группы условно здоровых лиц («нормы»).
При этомполучен ряд новых диагностически значимых МКГ-параметров,интегративное применение которых при сравнении групп пациентов сразличной патологией сердца и группы «нормы» позволяет достигать28уровней чувствительности выше 85% и специфичности выше 90%, чтосущественно превышает значения аналогичных параметров, полученных сиспользованием традиционных методов кардиодиагностики.Завершаетдиссертациюсписокцитированнойлитературы,включающий работы соискателя по теме диссертации.Цитированная литература1.
Malmivuo J., Plonsy R. Bioelectromagnetism. New York, Oxford:Oxford University Press. 1995. 471 c.2. Andrä W. Magnetism in Medicine. W. Andrä and H. Nowak (ed).Weinheim: Wiley-VCH, 2007. 655 c.3. Magnetoencephalography — a noninvasive brain imaging method with1 ms time resolution / C. del Gratta [et al.] // Reports on Progress in Physics2001. V. 64, № 12. P. 1759–1814.4. Magnetoencephalography – theory, instrumentation, and applications tononinvasive studies of signal processing in the human brain / M. Hämäläinen [etal.] // In Reviews of Modern Physics. 1993. V.65.
P. 413-497.5. Cohen D., Halgren E. Magnetoencephalography // In Encyclopedia ofNeuroscience / L.R. Squire (ed.). Oxford: Academic Press, 2009. Vol. 5. P. 615–622.6. Sternickel K., Braginski A.I. Biomagnetism using SQUIDs: status andperspectives // Supercond. Sci. Technol. 2006. V. 19. P. 160–171.7. Fenici R., Brisinda D., Meloni A.M.
Clinical applications ofmagnetocardiography // Expert Rev. Mol. Diagn. 2005. V. 5, No 3. P. 291–313.8. Flynn E.R. and Bryant H.C. A biomagnetic system for in vivo cancerimaging // Phys. Med. Biol. 2005. V. 50. P. 1273–1293.9. Microtesla MRI with dynamic nuclear polarization / V.S. Zotev [et al.]// Journal of Magnetic Resonance.
2010. No. 207. P. 78–88.10. Co-registration of interleaved MEG and ULF MRI using a 7 channellow-Tc SQUID system / P.E. Magnelind [et al.] // IEEE Trans. on Appl.Supercond. 2011. V. 21, No. 3. P. 456–460.11. Biomagnetic susceptometer with SQUID instrumentation / D.N.
Paulson[et al.] // IEEE Trans. on Magn. 1991. V. 27. P. 3249–3252.12. Примин М.А. Математические модели, методы и алгоритмыпространственно-временного анализа магнитных полей и их применение всистемах диагностики и обнаружения: дис... д-ра техн. наук. Киев. 2006.395 с.СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ, ОТРАЖАЮЩИХСОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ1. Метод магнитокардиографии в диагностике поражения предсердийу больных хронической обструктивной болезнью легких ипароксизмальной мерцательной аритмией / Ю.В.
Масленников [и др.]// Вестник РУДН, серия Медицина. 2015. № 2. С.50–59. (0.63 п.л./0.25 п.л.).292. Технология автоматической классификации групп пациентов сиспользованием магнитокардиографии в диагностике пораженияпредсердий у больных хронической обструктивной болезнью легких иишемической болезнью сердца / Ю.В. Масленников [и др.] // ВестникРУДН, серия Медицина. 2015. № 2. С. 62–72. (0.63 п.л. / 0.27 п.л.).3. Данные магнитокардиографии QRS комплекса у пациентов спароксизмальной формой мерцательной аритмией и хроническойобструктивной болезнью легких / Ю.В. Масленников [и др.] // ВестникРУДН, серия Медицина.
2015. № 3. С. 25–37. (0.75 п.л. / 0.35 п.л.).4. High-Tc DC SQUIDs for magnetoencephalography / Y.V. Maslennikov[et al.] // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 2013. Vol.23, Issue 3.Р. 1600705(5). (0.31 п.л. / 0.05 п.л.).5. Фалей М.И., Масленников Ю.В., Кошелец В.П.
Измерительныесистемы на ВТСП СКВИД // Радиотехника. 2012. № 12. C. 5–24. (1.25 п.л. /0.60 п.л.).6. The DC-SQUID-based Magnetocardiographic Systems for Clinical Use/ Yu.V. Maslennikov [et al.] // Original Research Article, EUCAS Conference2011 edited by P.H. Kes, H. Rogalla, Physics Procedia. 2012. V. 36.
P. 88–93.(0.37 п.л. / 0.15 п.л.).7. Magnetoencephalography using a Multilayer high–Tc DC SQUIDMagnetometer / Yu.V. Maslennikov [et al.] // Original Research Article,EUCAS Conference 2011 edited by P.H. Kes, H. Rogalla, Physics Procedia.2012. V. 36. P. 66–71. (0.37 п.л. / 0.15 п.л.).8. Масленников, Ю.В. Магнитокардиографические диагностическиекомплексы на основе СКВИДов серии «МАГ–СКАН» // Радиотехника иэлектроника. 2011. Т. 56, № 8. С. 986–995. (0.63 п.л.).9. Магнитокардиографический комплекс для раннего выявления имониторинга заболеваний сердца: программное обеспечение / Ю.В.Масленников [и др.] // Радиотехника и электроника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
