Сердце под магнитным наблюдением: новгородские учёные создали новый диагностический прибор

Ученые Новгородского государственного университета (НовГУ) создали уникальный прототип магнитокардиометра — прибора, который способен "слышать" сверхслабые магнитные поля сердца.

Новая технология, по словам исследователей, открывает путь к раннему выявлению сердечно-сосудистых заболеваний и может стать прорывом в диагностике, где традиционные методы, вроде ЭКГ и УЗИ, иногда оказываются недостаточными.

Сердце под микроскопом магнитного поля

Магнитокардиометр регистрирует колебания магнитных полей, которые создаются при каждом сокращении сердца. В отличие от электрокардиограммы, устройство считывает не электрические сигналы, а магнитные — это позволяет увидеть даже микроскопические изменения в работе миокарда.

"Наша научная группа давно занимается разработкой магнитоэлектрических датчиков тока и магнитных полей в широком диапазоне частот. Задел для магнитокардиометра у нас уже был. Этот прибор сегодня очень востребован в медицине, так как с диагностикой сердечно-сосудистых заболеваний не всегда справляются ЭКГ и УЗИ", — рассказал ведущий научный сотрудник кафедры "Проектирование и технология радиоаппаратуры” Политехнического института НовГУ Олег Соколов.

По его словам, использование магнитокардиограммы в паре с классической ЭКГ даёт врачам максимально полное представление о состоянии сердца, помогая заметить патологии до появления симптомов.

Почему магнитная диагностика точнее? Потому что магнитные поля не искажаются тканями организма так сильно, как электрические. Это делает метод особенно чувствительным к функциональным нарушениям.

Как устроен прибор

Разработка включает два основных компонента: измерительный блок и программное обеспечение. Компактный сенсор крепится на груди пациента, регистрирует магнитное поле сердца и передаёт данные через Wi-Fi или Bluetooth на компьютер. Встроенный малошумящий усилитель и беспроводной модуль обеспечивают высокую точность и комфорт при исследовании.

"Прибор оснащён оригинальным магнитоэлектрическим датчиком, который позволяет фиксировать поля амплитудой около 100 пикотесла на частотах порядка 1 герца", — уточнил Соколов.

Это в тысячи раз чувствительнее большинства существующих аналогов. Для сравнения: магниторезистивные и холловские датчики, применяемые в медтехнике, теряют точность на сверхнизких частотах, где и происходят самые тонкие процессы сердечной активности.

Что даёт такая чувствительность? Возможность наблюдать "магнитный пульс" сердца в реальном времени и оценивать малейшие сбои в проводимости или возбудимости миокарда — задолго до того, как они проявятся клинически.

Преимущества и перспективы применения

Новгородский магнитокардиометр превосходит существующие системы по чувствительности и надёжности, но при этом остаётся компактным и энергоэффективным.

Ключевые преимущества:

• высокая точность регистрации магнитных сигналов;
• работа на сверхнизких частотах, недоступных стандартным сенсорам;
• беспроводная передача данных;
• возможность интеграции с ЭКГ-системами и облачными сервисами.

Можно ли использовать технологию вне медицины? Да. Разработчики отмечают, что такие датчики могут применяться в геофизике, транспорте и электротехнике — везде, где требуется регистрация слабых магнитных полей.

"Мы уже создали блоки прототипа, идёт их испытание и отладка. В перспективе планируем разработать магнитоэнцефалометр для измерения магнитных полей головного мозга", — добавил Олег Соколов.

Сравнение с зарубежными аналогами показывает: импортные магнитокардиографы нередко требуют экранированных помещений и дорогих сверхпроводников, тогда как новгородская модель работает в обычных условиях благодаря оригинальной конструкции датчика.

Диагностика будущего

Магнитокардиография считается одним из самых перспективных направлений медицинской диагностики. Она способна выявлять ишемию, аритмии, нарушения проводимости и даже первые признаки сердечной недостаточности.

Что это даст врачам? Возможность ставить диагноз точнее и быстрее, снижая риск осложнений. Для пациентов — это неинвазивная, безболезненная и безопасная процедура без электродов и облучения.

"В сочетании с ЭКГ магнитная кардиограмма даст врачам объективную картину состояния сердца и поможет принимать решения на основе реальных данных", — отметил Соколов.

Технология создаётся в рамках грантовой поддержки Минобрнауки России в проекте "Десятилетие науки и технологий". Учёные рассчитывают, что после завершения испытаний прибор получит клиническое одобрение и начнёт внедряться в медицинские учреждения.