2025, випуск 4, с. 88-98
Одержано 01.07.2025; Виправлено 16.08.2025; Прийнято 18.11.2025
Надруковано 08.12.2025; Вперше Online 15.12.2025
https://doi.org/10.34229/2707-451X.25.4.8
Попередня | ПОВНИЙ ТЕКСТ | Наступна
Оптимізація магнітометричної системи для дослідження магнітних сигналів біологічних об’єктів
М. Прімін * 
, І. Недайвода
Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Київ
* Листування: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Вступ. Реєстрацію та аналіз розподілу величин параметрів магнітного поля серця в повітрі над грудною клітиною (МКГ – магнітокардіографія) виконують за допомогою СКВІД-магнітометричних систем (SQUID – Superconductive Quantum Interference Device СКВІД) та все більше використовують у клінічній практиці для неінвазивного дослідження у кардіології.
Мета роботи. При просторовому аналізі магнітних сигналів важливим є як просторова розподільна здатність даних вимірювань магнітного поля (розподільна здатність по «магнітному полю»), так і просторова розподільна здатність джерел біомагнітного сигналу, знайдених після вирішення зворотного завдання магнітостатики. Коректне вирішення цих взаємозалежних завдань впливає на інтерпретацію даних досліджень і значною мірою визначається конструктивними параметрами трансформаторів магнітного потоку вимірювальних каналів, геометричними розмірами площини вимірювань і відстанями між точками спостереження в цій площині.
Результати. У цій роботі розглянуті як питання вибору конструктивних параметрів трансформаторів магнітного потоку СКВІД-градієнтометрів вимірювальних каналів, так і – розмірів області вимірювань та особливості створеного програмного забезпечення магнітокардіографа для дослідження дрібних тварин. Наведено результати експериментальних досліджень магнітних сигналів щурів (МКГ та наночастинок), які були виконані в Інституті кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України.
Висновки. Розроблено алгоритм оптимізації конструктивних параметрів перетворювачів потоку вимірювальних каналів, розмірів та кількості точок сітки вимірювань, а також враховано особливості завдання досліджень в алгоритмах обробки магнітокардіосигналу. Важливим практичним результатом досліджень груп ЛТ є і логічний висновок про проектування та використання для цих цілей багатоканальної спеціалізованої магнітометричної системи з знайденими конструктивними параметрами трансформаторів магнітного потоку вимірювальних каналів, яка б дозволяла отримати дані вимірювань кожного об'єкта в заданій області простору за час 1–5 хвилин.
Ключові слова: магнітокардіографія, просторовий аналіз, СКВІД градієнтометр.
Цитувати так: Прімін М., Недайвода І. Оптимізація магнітометричної системи для дослідження магнітних сигналів біологічних об’єктів. Cybernetics and Computer Technologies. 2025. 4. С. 88–98. https://doi.org/10.34229/2707-451X.25.4.8
Список літератури
1. Chaikovsky I., Nedayvoda I., Primin M. A consistent decision support system for interpreting of magnetocardiographic data as a tool to improve the acceptance of magnetocardiography in clinical practice. Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2025. 258, 108489. https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2024.108489
2. Fenici R., Brisinda D., Meloni A.M. Clinical application of magnetocardiography. Expert Rev.Mol.Diagn. 2005. Vol. 5, No. 3. P. 291–313. https://doi.org/10.1586/14737159.5.3.291
3. Uchida S., Goto K., Tachikawa A., et al. Magnetocardiographic imaging for ischemic myocardial muscles on rats. IEICE Trans. Inf. & SYST. 2002. Vol. E85D, No 1. P. 30–35. https://globals.ieice.org/en_transactions/information/10.1587/e85-d_1_30/_p
4. Koch H. Recent Advences in Magnetocardiography. J. of Electrocardiology. 2004. Vol. 37. P. 117–122 https://doi.org/10.1016/j.jelectrocard.2004.08.035
5. Primin M., Nedayvoda I. Algorithms for the Analytical Solution of the Magnetostatics Inverse Problem for the Signal Source of the Dipole Model. Cybernetics and Systems Analysis. 2023. Vol. 59, No. 5. P. 821–831. https://doi.org/10.1007/s10559-023-00618-7
6. Roth B.J., Wikswo J.P. Apodized pichup coils for improved spatial resolution of SQUID magnetometers. Rev.Sci.Instrum. 1990. Vol. 61, No. 9. P. 2439–2448. https://doi.org/10.1063/1.1141336
7. Недайвода І., Прімін М., Васильєв В., Войтович І., Надчутливий магнітокардіографічний комплекс для раннього виявлення та моніторінгу захворювань серця (програмне забезпечення). УСіМ. 2005. № 2. С. 43–56.
8. Primin M.A., Nedayvoda I.V. Non-Contact Analysis of Magnetic Fields of Biological Objects: Algorithms for Data Recording and Processing. Cybernetics and Systems Analysis. 2020. Vol. 56, No. 5. P. 848–862. https://doi.org/10.1007/s10559-020-00305-x
9. European convention for the protection of vertebrate animal used for experimental and other scientific purposes. Council of Europe, Strasburg, 1986. 53 p.
ISSN 2707-451X (Online)
ISSN 2707-4501 (Print)
Попередня | ПОВНИЙ ТЕКСТ | Наступна