Magnetické signály tkání

Magnetické vlastnosti tkanív

Podľa teórie elektromagnetického poľa vzniká pri pohybe elektrických nábojov indukované magnetické pole. Môžeme teda predpokladať, že magnetické pole sa bude vytvárať aj pri elektrickej aktivite živých systémov, a to ako dôsledok iónových prúdov, vznikajúcich pri depolarizácii a repolarizácii buniek nervového a svalového tkaniva. Tieto magnetické polia sú veľmi slabé a preto boli vypracované metódy pre registráciu magnetických signálov srdca, kostrových svalov a mozgu, v záujme získania nových poznatkov o príslušných orgánoch.

Detekcia slabých magnetických polí

Dôvodom prečo sme sa o magnetických aktivitách orgánov dozvedeli o 60 rokov neskôr ako o tých elektrických je fakt, že meranie magnetickej aktivity si vyžaduje detektor s citlivosťou 10-14T (indukcia magnetického poľa Zeme je rádovo 10-5T a veľkosť jeho zmien je 10-7T; indukované magnetické pole srdca a kostrových svalov je 10-11T, čo sa týka mozgu je táto hodnota nižšia ešte o 1-2 rady). Túto podmienku spĺňa supravodivý kvantový magnetometer (SQUID - superconducting quantum interference device). Pracuje pri teplota 4,2K (-268.95ºC), preto si vyžaduje špeciálnu Dewarovu nádobu na kvapalné hélium, ktoré udržiava uvedenú teplotu. Snímaný magnetický tok sa do čidla privádza prostredníctvom supravodivého transformátoru magnetické toku. Podľa konštrukcie môže byť transformátor citlivý buď na intenzitu magnetického poľa alebo na jej deriváciu. Vysoká citlivosť supravodivého magnetometru je však súčasne aj jeho nevýhodou, pretože zachycuje aj rušivé magnetické polia. Jeho konštrukcia vyžaduje použitie špeciálnych kovových materiálov s veľmi vysokou permeabilitou. SQUID detekuje jednosmernú aj striedavú zložku magnetického poľa.

Zvláštnosti magnetických signálov tkanív

Bioelektrická a biomagnetická aktivita má spoločný pôvod v iónových tokoch vznikajúcich pri podráždení. Charakter získanej informácie aj spôsob snímania je ale odlišný. Zatiaľ čo bioelektrická aktivita je určovaná veľkosťou napäťových zmien, pre vznik magnetického signálu je rozhodujúca veľkosť prúdu pretekajúceho vnútri tkaniva. Tieto prúdy môžu tiež signalizovať poruchy v danom tkanive. Ďalším rozdielom v snímaní elektrickej a magnetickej aktivity je jeho spôsob detekovania. Magnetické signály sú snímané bezkontaktne, čo vylučuje artefakty spôsobené pochodovým odpormi medzi elektródou a tkanivom pri kontaktom snímaní bioelektrických napätí.