Введение к работе
\ "" і
^^Актуальность темы. Девяностые годы объявлены декадой мозга. В *тяй ввязи в СССР и за рубежом разворачиваются крупные исследо-&ШЯьркие международные программы. Большой интерес вызывают неин-іазивньїе методики исследований и, в частности, методика магнитоэн-;ефалографии.
По сравнению с электроэнцефалографией магнитоэнцефалография эбладает рядом преимуществ, например, бесконтактностью измерений. Считалось, что методика магнитной энцефалографии дает информацию, жалогичную информации, получаемой методикой электроэнцефалографии і, являясь более дорогостоящей, не выдержит конкуренции. Результаты исследований синхронных записей магнитной и электрической энцефалограмм показали, что эти методики являются не конкурирующими, а взаимодополняющими.
Интригующим является проект создания электромагнитного томографа который позволит "визуализировать" электрическую активность чозга. Существующие ныне томографии - компьютерная рентгеновская и магнитноядернорезонансная дают детальную картину пространственного строения мозга и позволяют обнаруживать опухоли. Позитронная эмиссионная томография отражает распределение химических процессов в мозге и может указывать на области с нарушенным метаболизмом. Целью электромагнитной томографии, абсолютно безвредной для пациента, является получение информации об электрических процессах, лежащих в основе функционирования мозга, как управляющей системы.
Амплитуда биомагнитных сигналов чрезвычайно мала. В мировой практике задача их детектирования решается использованием многоканальных сверхпроводниковых биомагнитометров, размещаемых в маг-нитноэкранированном помещении. Стоимость восьмиканального магнитометра с програмним обеспечением составляет порядка 300 тыс.долл., стоимость тридцатисемиканальных приборов в комплекте с магнитноэк-ранированной комнатой - более 1 млн. долл.. Многоканальные биомагнитометры выпускаются фирмамами ВТІ, CTF, Siemens, Philips.
В Институте имени И.В.Курчатова с 1980 года ведутся работы по измерениям магнитных полей человеческого организма. В настоящий момент работы достигли уровня опытно-конструкторских разработок восьмиканального биомагнитометра. Планируется промышленный выпуск отечественных биомагнитных комплексов для диагностики заболеваний мозга, многоцелевой диагностики функционального состояния человека и для оценки профессиональной пригодности работников, обслуживающих сложные технические системы. Биомагнитные комплексы найдут применение в отечественных нейроклиниках, в Институте медико- биологических проблем, в Кардиоцентре, в Центре психического здоровья.
Цель работы состояла в изучении возможности постройки ферро-магнитно - экранированной комнаты из метгласса, в разработке мето-
дики изучения природы шумов в установках для биомагнитных исслед ваний, в снижении шумового порога в установке для биомагнитных ис ледований Курчатовского института, в разработке методик, алгоритм и программного обеспечения для визуализации и интерпретации биома нитных данных.
Научная новизна результатов работы заключается в следующем:
Впервые измерены магнитноэкранирующие свойства многослойні оболочек из метгласса в слабых, с напряженностью до 1 нТл, низю частотных магнитных полях.
На основании экспериментальных данных и с помощью математичеі кого моделирования получена полуэмпирическая формула для прямої расчета коэффициентов экранирования многослойными оболочками і метгласса.
Предложена оригинальная методика, комплексного изучения приро; шумов в установках для биомагнитных исследований, позволившая опр< делить основной источник шума в биомагнитной установке Курчатовск( го института.
Разработаны алгоритмы и программы, предназначенные для визу; лизации и интепретации биомагнитных данных.
Предложена оригинальная методика интерпретации данных -магните энцефалографических измерений с использованием трехмерной базы даі ных ЯМР- томографии конкретного испытуемого.
На защиту выносятся:
полуэмпирическая формула для расчетов коэффициента экранирс вания многослойной оболочкой из метглассового сплава,
методика комплексного изучения природы шумов в установка для биомагнитных исследований,
- результаты применения разработанных алгоритмов и програь
для интерпретации данных магнитной энцефалографии.
Практическая ценность. Результаты изучения магнитноэкранирук щих свойств многослойных оболочек из метгласса могут быть использе ваны в промышленности и практически в любой лаборатории, в которс ведутся тонкие магнитные измерения или требуется магнитное экра^ рование исследуемого объекта. Автором было дано около десяти kov сультаций по устройству различных магнитных экранов из метглаесс сотрудникам из ИАЭ имени И.В.Курчатова, из ИЗМИРАНа, МГПИ, UKBPh МЭЛЗ и др. Предложенная методика комплексного изучения природы иг, мов применима в любой .исследовательской биомагнитной лабораторній Методика была использована для изучения природы шумов в установи для биомагнитных исследований лаборатории сверхчувствительной маг нитометрии ИАЭ имени И.В.Курчатова. Реализованный адаптивный кок пенсатор помех позволил снизить шумовой порог установки. В практик лаборатории применяются также разработанные методики и программнс обеспечение для визуализации и интерпретации биомагнитных данных
льшинство практических результатов работы нашло отражение в опыт--конструкторской разработке многоканального магнитометрического мплекса, ведущейся в ИАЭ имени И.В.Курчатова.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы кладывались на Всесоюзной школе по эффекту Джозефсона ( Киев, 89г.) , VII Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы гнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры" ( Ленинград, 89г.), Международной конференции "Neurosciences-89" ( Гавана, ба, 1989г.), Международной конференции "Biosignal-90" ( Брно, ФР, 1990.), III Международном конгрессе Всемирного общества исс-дований мозга "Neuroscience-91" ( Монреаль, Канада, 1991г.), а кже на научных семинарах в ИАЭ им.И.В.Курчатова, в Карельском лиале Академии наук при Институте геологии, в Электротехнической боратории, Цукуба, Япония.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, гырех глав, заключения, списка литературы из ^_/ наименований, ций объем работы sfJ\ страницы, в том числе JAj рисунков и » таблиц.
