SQUID磁強計生物測量系統(tǒng)

SQUID美國Tristan 磁強計-生物測量系統(tǒng)

生物磁信號的強度甚至比地球磁場的信號（即1/2高斯或50微特斯拉）還要小許多個數(shù)量級。與生物磁相關(guān)聯(lián)的信號強度（右圖）需要使用非常靈敏的檢測系統(tǒng)進行測量。本圖中的單位是毫微微特斯拉，1毫微微特斯拉=10-15特斯拉。具有所要求的靈敏度和帶寬的儀器就是SQUID磁強計。

1. BabySQUID 新生兒生物磁強計

BabySQUID新生兒生物磁強計是一個新型的檢測工具，用于早產(chǎn)和足月嬰兒的神經(jīng)系統(tǒng)損傷的檢測。BabySQUID® 以非侵入性的方式測量和映射大腦活動，一切都是在嬰兒的床邊進行的。超導(dǎo)放大器（SQUID）用來放大由許多小檢測線圈所檢測到的磁信號。

工作原理

該檢測裝置通過一個真空絕緣的容器（杜瓦瓶）被保持在超低溫度。Tristan開發(fā)的設(shè)備使得檢測線圈可以被放置在極接近患者的位置而不會喪失敏感性或產(chǎn)生使病人受到損害的風險。 關(guān)于腦磁儀的更多信息，請參見文件Chapt2.pdf。 BabySQUID® 利用了嬰兒的頭皮和顱骨較薄的優(yōu)勢。這使得在距腦表面僅約5-6毫米處測量MEG信號成為可能。這個較短的距離導(dǎo)致了從新生兒獲得的MEG信號幅值的顯著增加，因為磁場是與距離的平方成反比的。短距離和檢測器的高密度也導(dǎo)致了更高的空間分辨率。

BabySQUID® 的臨床優(yōu)勢

♦ 映射感官功能的區(qū)域和動態(tài);
♦ 映射癲癇發(fā)作和發(fā)作間隙的活動來進行癲癇的監(jiān)控;
♦ 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展階段的測試分析
監(jiān)控創(chuàng)傷恢復(fù);
♦ 檢測早期缺氧和顱內(nèi)損傷的影響。

BabySQUID® 的技術(shù)優(yōu)勢

♦ 的空間分辨率和靈敏度;
♦ 間隔緊湊的傳感器密集排列，位于頭枕的外表面下方;
♦ 檢測線圈的傳感器噪音 <10fT/ÖHz;
♦ BabySQUID® 對于神經(jīng)來源的靈敏度比傳統(tǒng)的全頭型腦磁圖影像系統(tǒng)高出一個數(shù)量級。

2. ARTEMIS123®

系統(tǒng)說明&操作原理

與成年人腦磁圖系統(tǒng)相仿，Artemis123® 使用超導(dǎo)傳感器進行非侵入性的檢測，同時映射由皮質(zhì)神經(jīng)活動產(chǎn)生的磁場。Artemis123® 利用了嬰兒的頭皮和顱骨非常薄的優(yōu)勢。Tristan的設(shè)備構(gòu)造方法是把感應(yīng)線圈放在非常接近嬰幼兒大腦活動來源的地方，同時保證SQUID必須在一個超冷液態(tài)氦的環(huán)境中操作。最終的結(jié)果是新生兒的MEG信號幅值獲得顯著增加。而且，相比較成人全頭型MEG而言，檢測器的高密度導(dǎo)致了更高的空間分辨率。

ARTEMIS123® 的*功能：

優(yōu)良的空間分辨率和靈敏度;
與傳統(tǒng)的全頭型腦磁圖影像系統(tǒng)相比，對神經(jīng)源的敏感度顯著增加;
與EEG（腦電圖）相比具有更好的空間分辨率;
快速掃描：一個典型的臨床掃描可在三十分鐘內(nèi)完成;
抗震動結(jié)構(gòu)，使嬰兒的活動不會導(dǎo)致機件的振動;
傳感器的噪聲水平 <10fT/ Hz;
間隔緊湊的傳感器密集排列，位于頭枕的外表面下方;
能夠同時測量枕區(qū)、顳頂區(qū)和顳葉;
測量支架和配套的電子車是便攜式的，可以被推著進出電梯、產(chǎn)科套房和新生兒加護病房。

3. ① 用于胎兒心臟測量的EchofMCG™SQUID系統(tǒng)

EchofMCG™ 是一種*的多通道矢量FMCG系統(tǒng)，與超聲心動圖檢查系統(tǒng)整合，能同時進行胎兒心磁（FMCG）和超聲心動圖（echo/ 多普勒）檢測。這種將echo/ 多普勒和FMCG相連接的方式使得臨床醫(yī)生能夠同時快速地在血流動力學以及電生理異常兩個方面對胎兒進行分析，如胎兒心律失常的情況。這將是一個臨床模態(tài)，提供胎兒在出現(xiàn)危及生命的心臟疾病時的宮內(nèi)狀況的全面表征。

② TruckSQUID™ 系統(tǒng)用于移動式胎兒心磁圖（FMCG）測試

TruckSQUID™ 是進行胎兒心磁（fMCG）測量的一個*系統(tǒng)。它使臨床醫(yī)生能夠快速地對胎兒的電生理異常進行分析，如胎兒心律失常的情況。該系統(tǒng)是個提供胎兒在有危及生命的心臟疾病時的全部宮內(nèi)表征的臨床移動系統(tǒng)。

4. 生物磁性肝磁化率計

BLS（生物磁性肝磁化率計）的肝鐵儲量檢測系統(tǒng)旨在對體內(nèi)的順磁性材料（儲存在肝臟的肝鐵中）進行檢測。當被檢測對象移入和移出檢測器的敏感區(qū)域時，通過確定檢測器中的磁場的變化來完成測量。在這些測量中通過一個獨立的超導(dǎo)磁體施加了一個小的磁場。為了在測量過程中模擬人體，與人體的天然抗磁性相接近的水被放在傳感器和身體之間。

5. 腸缺血系統(tǒng)

這是Tristan Technologies創(chuàng)制的一個高靈敏度和多通道的SQUID磁強計系統(tǒng)，用于測量人體腸道內(nèi)的電磁活動。目前對腸缺血的診斷比較困難，而這通常又是致命的疾病。SQUID傳感器可檢測到由人體腸道的BER（基本電節(jié)律）所產(chǎn)生的磁場。在缺血的情況下，BER信號頻率會發(fā)生變化 - BER腸信號的頻率為 ~10cpm（每分鐘循環(huán)）。

6. SpineSQUID™ 脊髓測量系統(tǒng)

Tristan 已制造并交付了*集成的63通道磁源成像系統(tǒng)，用于脊髓活動的非侵入性的測量和源定位。該系統(tǒng)可適于人或動物。由于脊髓信號是動作電位，該系統(tǒng)的設(shè)計使得其80個頻道中的每個都可在每秒鐘獲取超過10萬個樣本（包括參考通道），比傳統(tǒng)的MEG裝置要快一個數(shù)量級。在這個項目中，Tristan 設(shè)計了一個新的高速數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，能夠獲取和存儲超過10分鐘的連續(xù)脊椎數(shù)據(jù)，同時檢索和復(fù)審以前收集的一個數(shù)據(jù)集。

7. 601型單通道梯度儀

601型產(chǎn)品是一個單通道LTS（液氦）SQUID梯度計設(shè)備。其組件包括一個帶液氦液位傳感器的低溫探頭，一階軸向（dBz的/DZ）檢測線圈，IMAG®LTSSQUID和電子元件（1通道）和一個BMD-6型液氦杜瓦瓶。1厘米的檢測線圈使得靈敏度接近10fT/ÖHz成為可能。同時BMD-6杜瓦瓶使檢測線圈可以被放置在距室溫10毫米以內(nèi)的位置。

8. 倒置顯微鏡SQUID

Tristan Technologies開發(fā)了一個原型倒置顯微鏡SQUID（超導(dǎo)量子干涉儀）用于神經(jīng)科學研究。相比較曾使用過SQUID顯微鏡的非破壞性評估區(qū)域的信號（>1Pt和Pt=10-12特斯拉）而言，目標信號電平（100-500fT，fT=10-15特斯拉）要弱得多。倒置顯微鏡SQUID在在學術(shù)環(huán)境和工業(yè)中都是非常有用的，可用于藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域和第二信使系統(tǒng)，了解難以使用電極來研究的小細胞的電生理現(xiàn)象。