¿Qué tan confiable es el biomagnetismo?
El biomagnetismo es un campo de rápido crecimiento que utiliza métodos no invasivos para medir los campos magnéticos en los organismos vivos. El campo es mucho más pequeño que el nuestro, y las mediciones se realizan utilizando tecnología de calamar, que proporciona una respuesta de fase plana y una verdadera respuesta de CC. Las señales biomagnéticas son muchos órdenes de magnitud más pequeños que el campo magnético de la Tierra (50 microtesla y 1/2 gauss). Eso los hace extremadamente difíciles de detectar y requieren sistemas de detección altamente sensibles.
Diagnóstico clínico
El campo del biomagnetismo implica la investigación de procesos bioeléctricos y magnéticos en el cuerpo humano. Las aplicaciones incluyen evaluación cardíaca, gastrointestinal, nerviosa periférica y kinesiología. La tecnología de calamar, por ejemplo, permite la biosceptometría de los pulmones. El campo abarca la física básica, los fundamentos y las aplicaciones técnicas del análisis de la señal biomagnética. También aborda el potencial futuro y las limitaciones de las señales biomagnéticas.
La medición del campo magnético en el cuerpo es un procedimiento no invasivo que proporciona información cuantitativa sobre funciones eléctricas. Las señales magnéticas están menos afectadas por el tejido corporal que las señales eléctricas, que se ven afectadas por el tejido, los fluidos y el aire. Los sensores superconductores usan una película delgada de helio líquido para medir señales biomagnéticas. Una variedad plana de 37 sensores de campo magnético funciona dentro de una habitación blindada. La tecnología multicanal biomagnética se está volviendo cada vez más popular como alternativa a otros métodos de diagnóstico, como la ecografía.
Los investigadores realizaron un estudio para evaluar la precisión de este diagnóstico cardíaco no invasivo y preciso. Los resultados indicaron que la detección de señales biomagnéticas cardíacas puede ayudar a identificar a los pacientes con dolor en el pecho. Estos hallazgos fueron confirmados observando astronautas después de su viaje espacial. Las piernas de los astronautas eran significativamente más cortos que antes de dejar la Tierra. Como resultado, TDK Ventures ha invertido en un nuevo dispositivo de diagnóstico cardíaco no invasivo llamado Genetesis.
Para probar esta nueva técnica, el Dr. Goiz aplica campos biomagnéticos que producen mil a 4,000 gauss en partes específicas del cuerpo. Cuando se aplican en pares, estos campos biomagnéticos se complementan entre sí. Ayudan a restaurar el nivel de pH natural del cuerpo, haciendo que las células sean saludables y el cuerpo capaz de curarse. Si ha estado sufriendo dolor o incomodidad durante mucho tiempo, la terapia biomagnética puede ayudar.
Imágenes funcionales en tiempo real
El crecimiento exponencial en la biología ha demostrado la creciente importancia de las imágenes funcionales en tiempo real, que puede imaginar la actividad muscular sin medios de contraste. El paradigma espectroscópico utilizado en la tomografía magnética funcional se basa en la descomposición reversible de la serie temporal en oscilaciones coherentes elementales que se distribuyen espacialmente. Este método de análisis permite la selección de espectros parciales de una fuente biológica y la reconstrucción de su curso de tiempo.
El campo magnético de una muestra biológica disminuye rápidamente a medida que aumenta la distancia de la brecha. La distancia entre el sensor magneto y la capa muscular afecta la magnitud del campo magnético. El campo biomagnético medido a partir de una capa muscular fue inferior a diez nanoteslas, y el campo biomagnético disminuyó a distancias entre uno y dos mm. La señal espectral se obtuvo luego utilizando un filtro de eliminación de banda para eliminar señales no específicas.
Los sensores de magneto a base de metal amorfo también podrían diseñarse para minimizar el tamaño del detector. Estos sensores también podrían desarrollarse como circuitos integrados similares a MEMS, lo que permitiría un diseño compacto. Los primeros estudios de actividad eléctrica biológica utilizaron galvanómetros, que convierten los cambios en el campo magnético en potenciales de inducción. Actualmente, las mediciones de campo biomagnético se realizan en solo unos pocos sitios, pero los detectores bioeléctricos portátiles ya están disponibles.
Las grabaciones de MEG se obtuvieron de 10 voluntarios, cada uno de los cuales llevaba un casco de sensor MEG durante la grabación. Los resultados de estos experimentos muestran que una pequeña longitud de musculatura intestinal requiere una alta corriente eléctrica transmembrana, que puede ser tan alta como varias decenas de MA. Sin embargo, esta no es la corriente máxima alcanzable en la musculatura intestinal.
Las mediciones biomagnéticas de los sistemas biológicos son posibles utilizando microscopía de calamar o magnetómetros atómicos. El enfoque de microscopía de calamar utiliza bobinas pequeñas de 500 mm de diámetro y puede medir campos biomagnéticos con resolución sub-PT. Sin embargo, ambos enfoques tienen limitaciones, ya que ambos requieren un escudo magnético y son caros. Además, los magnetómetros atómicos requieren una infraestructura elaborada.
Terapia para la discrepancia funcional de la longitud de la pierna
La importancia clínica de la discrepancia funcional de la longitud de la pierna no es ampliamente reconocida por los profesionales médicos. Algunos lo ignoran porque es menos de dos centímetros, y otros creen que es una señal de lesión solo para los atletas. Sin embargo, investigaciones recientes sugieren que este problema puede tener un impacto profundo. Siga leyendo para obtener más información sobre la terapia de biomagnetismo y su aplicación a la discrepancia funcional de la longitud de la pierna.
El método se basa en el principio de los pares magnéticos. Un punto está asociado con el hígado, mientras que el otro está asociado con el margen costero. Se coloca un par magnético en un área del cuerpo. En las piernas de los pacientes, el polo positivo se coloca sobre el punto de hígado y el polo negativo sobre el músculo deltoides. La longitud de la pierna del paciente luego iguala y se vuelve uniforme.
Tecnología de detección
La detección del biomagnetismo es una tecnología de diagnóstico no invasiva prometedora que utiliza un dispositivo que mide los cambios en un campo magnético de los cuerpos humanos. Este tipo de dispositivo se puede integrar en un sustrato de silicio para medir los campos biomagnéticos de una variedad de puntos diferentes. Estos sensores se pueden usar en una variedad de aplicaciones, desde monitorear un ritmo de corazones hasta estudiar células madre.
Este tipo de tecnología se basa en sensores magnéticos ultra sensibles, que capturan los campos magnéticos emitidos por el corazón, el cerebro y los pulmones. En el futuro cercano, esta tecnología también se aplicará a los terminales de información de dispositivos médicos, que se están volviendo cada vez más personalizados. La tecnología de detección de biomagnetismo es una forma prometedora de monitorear a los pacientes sin procedimientos invasivos y es una alternativa confiable a otras formas de diagnóstico.
El campo biomagnético se ha estudiado durante décadas y un sensor confiable es esencial para el monitoreo seguro de los pacientes. Los avances recientes en el campo de los sensores biomagnéticos han mejorado el Technologys LOD y pueden usarse en un sistema MEG portátil. Estos sensores utilizan átomos de rubidio polarizados por giro y evalúan la transmisión de la luz láser para medir los campos magnéticos. Hay varios fabricantes competidores de sensores OPM de mano, incluidos Quspin Inc., Fieldline Inc. y Twinleaf.
Los sensores amorfos a base de metal no requieren un escudo magnético contra los campos geomagnéticos. También se pueden usar para medir pequeñas muestras biológicas. A diferencia de un magnetosensor, el campo magnético generado por los sensores biomagnéticos disminuye rápidamente a pequeñas distancias. Esta tecnología se está volviendo cada vez más popular, y la aceptación clínica se acerca rápidamente. Entonces, ¿qué hace que la tecnología de detección biomagnética sea tan confiable? Tiene algunas ventajas.
Los sensores biomagnéticos se usan ampliamente para medir fenómenos fisiológicos. La magnetomiografía, por ejemplo, investiga la función muscular midiendo la señal magnética que genera un músculo cuando se contrae. A pesar de los avances en la tecnología de detección magnética, estos sistemas siguen siendo caros, voluminosos y limitados en su consumo de energía. Las tecnologías de detección magnética de última generación están a punto de lograr un sensor MMG implantable de bajo perfil. Sin embargo, todavía existen algunos desafíos técnicos. Estos incluyen la influencia del campo magnético de la Tierra y los artefactos de movimiento.