SQUID美國(guó)Tristan 磁強(qiáng)計(jì)-生物測(cè)量系統(tǒng)

生物磁信號(hào)的強(qiáng)度甚至比地球磁場(chǎng)的信號(hào)（即1/2高斯或50微特斯拉）還要小許多個(gè)數(shù)量級(jí)。與生物磁相關(guān)聯(lián)的信號(hào)強(qiáng)度（右圖）需要使用非常靈敏的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)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(qiáng)計(jì)。

1. BabySQUID 新生兒生物磁強(qiáng)計(jì)

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

工作原理

該檢測(cè)裝置通過一個(gè)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(cè)線圈可以被放置在極接近患者的位置而不會(huì)喪失敏感性或產(chǎn)生使病人受到損害的風(fēng)險(xiǎn)。 關(guān)于腦磁儀的更多信息，請(qǐng)參見文件Chapt2.pdf。 BabySQUID® 利用了嬰兒的頭皮和顱骨較薄的優(yōu)勢(shì)。這使得在距腦表面僅約5-6毫米處測(cè)量MEG信號(hào)成為可能。這個(gè)較短的距離導(dǎo)致了從新生兒獲得的MEG信號(hào)幅值的顯著增加，因?yàn)榇艌?chǎng)是與距離的平方成反比的。短距離和檢測(cè)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(shì)

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

BabySQUID® 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

♦ 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(cè)線圈的傳感器噪音 <10fT/ÖHz;
♦ BabySQUID® 對(duì)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(gè)數(shù)量級(jí)。

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(jìn)行非侵入性的檢測(cè)，同時(shí)映射由皮質(zhì)神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。Artemis123® 利用了嬰兒的頭皮和顱骨非常薄的優(yōu)勢(shì)。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(dòng)來源的地方，同時(shí)保證SQUID必須在一個(gè)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(hào)幅值獲得顯著增加。而且，相比較成人全頭型MEG而言，檢測(cè)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(duì)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(gè)典型的臨床掃描可在三十分鐘內(nèi)完成;
抗震動(dòng)結(jié)構(gòu)，使嬰兒的活動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致機(jī)件的振動(dòng);
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(shí)測(cè)量枕區(qū)、顳頂區(qū)和顳葉;
測(cè)量支架和配套的電子車是便攜式的，可以被推著進(jìn)出電梯、產(chǎn)科套房和新生兒加護(hù)病房。

3. ① 用于胎兒心臟測(cè)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(dòng)圖檢查系統(tǒng)整合，能同時(shí)進(jìn)行胎兒心磁（FMCG）和超聲心動(dòng)圖（echo/ 多普勒）檢測(cè)。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(shí)快速地在血流動(dòng)力學(xué)以及電生理異常兩個(gè)方面對(duì)胎兒進(jìn)行分析，如胎兒心律失常的情況。這將是一個(gè)臨床模態(tài)，提供胎兒在出現(xiàn)危及生命的心臟疾病時(shí)的宮內(nèi)狀況的全面表征。

② TruckSQUID™ 系統(tǒng)用于移動(dòng)式胎兒心磁圖（FMCG）測(cè)試

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

4. 生物磁性肝磁化率計(jì)

BLS（生物磁性肝磁化率計(jì)）的肝鐵儲(chǔ)量檢測(cè)系統(tǒng)旨在對(duì)體內(nèi)的順磁性材料（儲(chǔ)存在肝臟的肝鐵中）進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)被檢測(cè)對(duì)象移入和移出檢測(cè)器的敏感區(qū)域時(shí)，通過確定檢測(cè)器中的磁場(chǎng)的變化來完成測(cè)量。在這些測(cè)量中通過一個(gè)獨(dú)立的超導(dǎo)磁體施加了一個(gè)小的磁場(chǎng)。為了在測(cè)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(gè)高靈敏度和多通道的SQUID磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)，用于測(cè)量人體腸道內(nèi)的電磁活動(dòng)。目前對(duì)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(cè)到由人體腸道的BER（基本電節(jié)律）所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。在缺血的情況下，BER信號(hào)頻率會(huì)發(fā)生變化 - BER腸信號(hào)的頻率為 ~10cpm（每分鐘循環(huán)）。

6. SpineSQUID™ 脊髓測(cè)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(dòng)的非侵入性的測(cè)量和源定位。該系統(tǒng)可適于人或動(dòng)物。由于脊髓信號(hào)是動(dòng)作電位，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得其80個(gè)頻道中的每個(gè)都可在每秒鐘獲取超過10萬個(gè)樣本（包括參考通道），比傳統(tǒng)的MEG裝置要快一個(gè)數(shù)量級(jí)。在這個(gè)項(xiàng)目中，Tristan 設(shè)計(jì)了一個(gè)新的高速數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，能夠獲取和存儲(chǔ)超過10分鐘的連續(xù)脊椎數(shù)據(jù)，同時(shí)檢索和復(fù)審以前收集的一個(gè)數(shù)據(jù)集。

7. 601型單通道梯度儀

601型產(chǎn)品是一個(gè)單通道LTS（液氦）SQUID梯度計(jì)設(shè)備。其組件包括一個(gè)帶液氦液位傳感器的低溫探頭，一階軸向（dBz的/DZ）檢測(cè)線圈，IMAG®LTSSQUID和電子元件（1通道）和一個(gè)BMD-6型液氦杜瓦瓶。1厘米的檢測(cè)線圈使得靈敏度接近10fT/ÖHz成為可能。同時(shí)BMD-6杜瓦瓶使檢測(cè)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(gè)原型倒置顯微鏡SQUID（超導(dǎo)量子干涉儀）用于神經(jīng)科學(xué)研究。相比較曾使用過SQUID顯微鏡的非破壞性評(píng)估區(qū)域的信號(hào)（>1Pt和Pt=10-12特斯拉）而言，目標(biāo)信號(hào)電平（100-500fT，fT=10-15特斯拉）要弱得多。倒置顯微鏡SQUID在在學(xué)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(xì)胞的電生理現(xiàn)象。