Neue Möglichkeit, Herzschlag mit magnetischen Mini-Sensoren erkennen

Eine Miniatur hat Magnetsensor mit einer kleinen Wolke aus Atomen erfolgreich verfolgt einen menschlichen Herzschlag zum ersten Mal.

In einer neuen Studie, Forscher vom National Institute of Standards
und Technologie (NIST) und der deutschen nationalen Metrologie-Institut versucht
aus den Sensoren – die bisher vor allem in der Physik betrieben wurden
Labors – in einem in der Nähe von klinischen Umfeld.

Die neuen Experimente wurden bei der Physikalisch Technische durchgeführt
Bundesanstalt (PTB) in Berlin, Deutschland, in einem Gebäude als beschrieben
mit der Welt am besten magnetische Abschirmung-Block muss die
Das Erdmagnetfeld und andere externen Quellen die hochpräzisen Messungen stören.

Der NIST-Sensor – einen kleinen Behälter mit etwa 100 Milliarden rubidium
Atome in Gasform, Low-Power-Infrarot-Laser und Optik – gemessen die
nach Herzenslust magnetische Signatur in Picoteslas (Trillionths von einem Tesla). Die
Tesla ist die Einheit, die magnetische Feldstärke definiert.

Zum Vergleich: das Erdmagnetfeld ist eine million mal
stärker (gemessen in Millionstel von einem Tesla) als ein Herzschlag und ein
MRT-Gerät verwendet Felder mehrere Millionen Mal stärker noch (in Betrieb
bei mehreren Tesla).

In den Experimenten in der PTB war der NIST 0,20 Zoll Sensor
(fünf Millimeter) über der linken Brust einer Person, die dem Gesicht bis auf eine
Bett. Der Sensor erkannt erfolgreich das schwache, aber regelmäßige magnetische Muster des Herzschlags.

Die gleichen Signale wurden mit der "Goldstandard" für magnetische
Messungen, ein Tintenfisch (superconducting Quantum Störungen Gerät). A
Vergleich der Signale hat bestätigt, dass der NIST Mini-Sensor korrekt
den Herzschlag gemessen und viele typische Signal Merkmale identifiziert.

Der NIST Mini-Sensor erzeugt mehr "Lärm" (Interferenz) in der
Signal, hat aber den Vorteil der operativen Raumtemperatur, während
Tintenfische arbeiten am besten bei –452 Grad Fahrenheit (-269 ° c) und
erfordern Sie komplizierte und teure unterstützende Geräte.

Ein Spin-off der NIST Miniatur-Atomuhren,
NIST magnetische Mini-Sensoren wurden zuerst im Jahr 2004 entwickelt. Vor kurzem,
Sie wurden mit Glasfasern für die Erkennung der Lichtsignale gepackt.
magnetische Feldstärke registrieren.

Darüber hinaus wurde das Steuerungssystem in Größe, reduziert so die
gesamten Apparat kann leicht an andere Laboratorien transportiert werden.

Die neuen Ergebnisse in der Fachzeitschrift Applied Physics Letters,
schlagen Sie vor, dass NIST Mini-Sensoren verwendet werden könnten, um Magnetocardiograms zu machen,
eine Ergänzung oder Alternative zum EKG.

Weitere Prüfungen der NIST Atom-basierten magnetischen Sensoren in der PTB sind
geplant und konnte bestätigen das Potential für mehr biomedizinische
Anwendungen.

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