人體磁場的醫(yī)學(xué)應(yīng)用與心磁圖

關(guān)于人體磁場的醫(yī)學(xué)應(yīng)用與心磁圖第1頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三人體磁場的產(chǎn)生生物電流：人體中氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行引起電子的轉(zhuǎn)移或離子的移動，形成生物電流。由于運(yùn)動的電荷產(chǎn)生磁場，因此凡產(chǎn)生生物電信號的部位均產(chǎn)生生物磁信號。如：心磁場、腦磁場、神經(jīng)磁場、肌磁場。生物磁性物質(zhì)：人體組織內(nèi)某些物質(zhì)有一定的磁性。如肝、脾含有較多鐵質(zhì)，在地磁場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)磁場。第2頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三外界磁性物質(zhì)的剩余磁場：由于環(huán)境或職業(yè)原因，強(qiáng)磁性物質(zhì)如含鐵塵埃，磁鐵粉礦進(jìn)入人體，在地磁場作用下被磁化，產(chǎn)生剩余磁場。例如：肺磁場。人體自身產(chǎn)生的磁場：表現(xiàn)在人的經(jīng)絡(luò)和穴位點(diǎn)可以測出磁性。第3頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三

1.肺磁場：強(qiáng)度在人體磁場中最大，約為10∧-7~10∧-4Gs。由侵入肺中的強(qiáng)磁性物質(zhì)產(chǎn)生。有人預(yù)言：肺磁圖很可能成為臨床上廣為應(yīng)用的具有劃時代意義的一種檢查技術(shù)。

2.眼磁場：非常微弱，約為10∧-9~10∧-8Gs。

3.肌磁場：人體骨骼肌運(yùn)動時產(chǎn)生肌電流，從而產(chǎn)生磁場。

4.穴位磁場：現(xiàn)代科學(xué)測定人體穴位有一定范圍磁場，是人體磁場活動的敏感點(diǎn)。外加磁場（磁片或者電磁療機(jī)）能改變穴位磁場的方向和強(qiáng)度，這是磁場作用于穴位治療疾病的一個基本原理。第4頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三心磁場與心磁圖（MCG）溯源：1963年Baule和McFee首次用線圈式磁量計測得心臟磁場，磁場極為微弱，最大振幅僅50pT，只有地球磁場的百萬分之一。

1970年，心磁圖被超導(dǎo)量子干擾磁力計測獲。

美國CMI-9通道低溫超導(dǎo)心磁圖檢查儀第5頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三心磁場技術(shù)(MCG)原理心電圖是心肌細(xì)胞興奮產(chǎn)生的活動電流引發(fā)生物電信號在人體體表測定得出的結(jié)果。同樣的活動電流也會在其周圍產(chǎn)生磁場，這個磁場在體表測得的結(jié)果即為心磁圖。即人體心磁場強(qiáng)度隨時間的變化曲線。第6頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三心磁圖應(yīng)用領(lǐng)域1、診斷冠心病心肌缺血。

2、診斷高血壓左室肥厚。

3、對預(yù)激綜合征旁道的定位準(zhǔn)確性較高。

4、用于胎兒心肌肥厚和心律失常的診斷。

第7頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三優(yōu)點(diǎn)——和心電圖的比較1.磁信號比電信號微弱，但是更穩(wěn)定，因為人體組織屬于非磁性物質(zhì)，磁導(dǎo)率和在真空中近似相同，所以不受肺、胸壁、肋骨等介質(zhì)的干擾，得到的結(jié)果更加可靠。2.對與環(huán)形電流和大小相等方向相反的電流，電效應(yīng)相互抵消，無法在心電圖上顯示，但會產(chǎn)生明顯的磁效應(yīng)，顯示在心磁圖上。第8頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三3.心電圖電極與皮膚直接接觸，電極與皮膚產(chǎn)生極化電壓，因此心電圖使用的是相對基線。傳感器探頭不接觸人體皮膚，從而避免了由此產(chǎn)生的誤差。同時，探頭是一個收集裝置，沒有發(fā)射源，所以是無輻射和絕對無創(chuàng)的。第9頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三心磁圖的測獲1.屏蔽室、檢查床：提供相對五外磁場干擾的理性檢測環(huán)境。2.信號采集裝置：信號的采集需要用敏感的儀器獲得微弱的磁信號。目前較為通用的傳感器被稱為超導(dǎo)量子干涉器。它采用液氮冷卻到-269℃，能夠探測非常微弱的心磁信號。3.信號處理裝置：配置較高的計算機(jī)，通過信號的采集、過濾及疊加方法處理、分析原始數(shù)據(jù)形成心磁圖。第10頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三磁信號的采集心磁場數(shù)量級為10∧-10T，遠(yuǎn)小于地磁場（10∧-5T）。因而檢測心磁場需要極為敏感的探頭并盡量屏蔽外界磁場。1.磁場傳感器：低溫SQUID，基于超導(dǎo)效應(yīng)制成，工作溫度為4.2K。第11頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三2.消除外界干擾磁場：傳統(tǒng)磁場屏蔽室：密閉性技術(shù)要求高，難度大，造價高。高溫超導(dǎo)材料制成磁場