เครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้าของหัวใจ

เครื่องวัดค่าความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กที่มีความไวในการถ่ายภาพอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนสัญญาว่าจะนำเอกซเรย์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ามาที่คลินิก อุปกรณ์นี้พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยจากUniversity College Londonถ่ายภาพค่าการนำไฟฟ้าของตัวอย่างโดยการวัดลายเซ็นแม่เหล็กของกระแสน้ำวนที่เหนี่ยวนำอยู่ภายใน โดยการสาธิตเทคนิคในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีการป้องกันด้วยแม่เหล็ก 

ทีมงานได้แสดงศักยภาพในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ 

เช่น เพื่อวินิจฉัยและแนะนำการรักษาภาวะหัวใจห้องบนภาวะหัวใจห้องบนเป็นภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะที่คุกคามชีวิตซึ่งชีพจรไฟฟ้าที่ควบคุมจังหวะของหัวใจจะหยุดชะงัก สาเหตุที่แน่ชัดของภาวะนี้ยังคงลึกลับ แต่ทฤษฎีชั้นนำเสนอว่าการหยุดชะงักนั้นเกิดจากความผิดปกติในการนำไฟฟ้าของเนื้อเยื่อหัวใจ

Luca Marmugi ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกับ Cameron Deans และ Ferruccio Renzoni กล่าวว่า “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มเซลล์ในกล้ามเนื้อหัวใจมีการนำไฟฟ้ามากกว่าที่ควรจะเป็น “สิ่งนี้ทำให้เกิด ‘ไฟฟ้าลัดวงจร’ ในหัวใจ ซึ่งจะป้องกันการแพร่กระจายที่ถูกต้องของชีพจรไฟฟ้าที่ควบคุมการเต้นของหัวใจ”

การตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติของหัวใจผ่านสนามแม่เหล็กที่ผลิตขึ้นนั้นเป็นกิจวัตร ซึ่งประกอบเป็นสนามตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่เป็นที่ยอมรับกันดี แต่การหาตำแหน่งเซลล์นำไฟฟ้าผิดปกติที่คิดว่ามีส่วนทำให้เกิดภาวะหัวใจห้องบนต้องใช้เทคนิคที่สามารถสร้างภาพคุณสมบัติทางไฟฟ้าแบบพาสซีฟของหัวใจได้เช่นกัน การถ่ายภาพเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (EII) เป็นเทคนิคดังกล่าว

ใน EII สนามไฟฟ้าสลับความถี่วิทยุ (RF) ถูกใช้เพื่อกระตุ้นกระแสน้ำวนในเป้าหมายภายใต้การตรวจสอบ การวัดความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำวนเหล่านี้จะแสดงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเป้าหมาย

แม้ว่า EII จะเป็นเทคนิคที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในด้านธรณี

ฟิสิกส์และการทดสอบแบบไม่ทำลาย ตัวอย่างเช่น ในการถ่ายภาพเนื้อเยื่อหัวใจ เซ็นเซอร์ EII จำเป็นต้องตรวจจับค่าการนำไฟฟ้าที่น้อยกว่า 1 ซีเมนส์ต่อเมตร (S/m) แม้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เครื่องวัดความเข้มข้นของสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนที่สุดที่พัฒนาขึ้นจนถึงขณะนี้ มีค่าต่ำสุดถึงสี่เท่า และในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนจากสนามแม่เหล็กที่ไม่มีฉนวนหุ้ม ขีดจำกัดในการตรวจจับจะเพิ่มขึ้นเป็น 50 S/m

อุปกรณ์ที่ Marmugi และเพื่อนร่วมงานใช้เพื่อปิดช่องว่างความไวนี้จะขึ้นอยู่กับเครื่องมือพื้นฐานแบบเดียวกับที่ใช้ในความพยายามครั้งก่อนๆ แต่มีการปรับแต่งที่สำคัญบางอย่าง ศูนย์กลางของเทคนิคนี้คือเซลล์ไอที่มีรูบิเดียม-87 ซึ่งนักวิจัยตื่นเต้นในสถานะสปินโพลาไรซ์ด้วยเลเซอร์ ในขณะเดียวกัน สนาม RF ที่กระตุ้นกระแสน้ำวนในเป้าหมายพร้อมกันจะขับ Larmor precession ของโมเมนต์แม่เหล็กของอะตอม Rb ทำให้แกนหมุนของพวกมันสั่นคลอนเหมือนยอดปั่นที่ไม่สมดุล การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กภายนอกเพิ่มเติมจะเปลี่ยนอัตราและเฟสของ precession และสามารถอ่านค่าได้ในมุมโพลาไรซ์ของลำแสงเลเซอร์โพลาไรซ์เชิงเส้นที่ส่องเข้าไปในเซลล์

โดยหลักการแล้ว ความไวของรุ่นพื้นฐานของอุปกรณ์สามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มพลังของสนาม RF ซึ่งจะเป็นการเพิ่มกระแสเหนี่ยวนำและเสริมความแข็งแกร่งให้กับสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ การเพิ่มความเข้มของสนาม RF ยังทำให้เส้นสเปกตรัมของอะตอม Rb กว้างขึ้นด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการขยายกำลังไฟฟ้า โดยมีผลโดยรวมจากการลดความไวของเครื่องมือ

นักวิจัยหลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยใช้ขดลวด RF ที่เหมือนกัน

สองตัวซึ่งทำงานในแอนตี้เฟส การวางเซลล์ไอไว้ตรงกลางระหว่างขดลวดทั้งสอง ซึ่งสนามไฟฟ้าตัดกัน พวกเขาสามารถหลีกเลี่ยงการขยายกำลังงานได้แม้ในขณะที่เพิ่มเอาต์พุตของขดลวดแต่ละอัน การระบุตำแหน่งตัวอย่างที่จะถ่ายภาพใกล้กับคอยล์หนึ่งมากกว่าอีกอันหนึ่ง ทำให้เกิดกระแสน้ำวนที่รุนแรงจากสนามขับที่เพิ่มขึ้น

เมื่อรวมกับการปรับเปลี่ยนฮาร์ดแวร์และวิธีการดึงข้อมูลอื่นๆ ที่ Marmugi และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อจัดการกับพื้นที่เร่ร่อน ความไวที่เพิ่มขึ้นของการตั้งค่าขดลวดคู่ช่วยให้พวกเขาถ่ายภาพตัวอย่างด้วยค่าการนำไฟฟ้า 0.9 S/m . ตัวอย่างขนาดเล็ก (5 มล.) และความจริงที่ว่าการทดลองของพวกเขาไม่ได้รับการปกป้อง (ในห้องปฏิบัติการที่อาบด้วยสนามแม่เหล็กที่ผันผวนจากรถไฟใต้ดินสายหลักของลอนดอนสามสาย) เป็นลางดีสำหรับการประยุกต์ใช้เทคนิคกับภาวะหัวใจห้องบน

ต่อไป นักวิจัยตั้งใจที่จะทำการศึกษาก่อนคลินิกและทางคลินิกก่อนที่จะเปิดตัวอุปกรณ์ให้กับผู้ป่วย Marmugi กล่าวว่า “โดยหลักการแล้ว เครื่องมือนี้สามารถนำไปใช้ได้ในวงกว้างมาก ตั้งแต่ห้องพยาบาลไปจนถึงห้องผ่าตัด “ต้องขอบคุณความปลอดภัยที่แท้จริง การไม่รุกราน และความต้องการพลังงานเพียงเล็กน้อย เราอาจมองเห็นการแพร่กระจายของเส้นเลือดฝอยมากขึ้น ซึ่งอาจในระยะยาว – ลงไปจนถึงแนวทางปฏิบัติของ GP” การละเมิด CP ได้รับการแนะนำโดย Andrei Sakharov ในปี 1967 เพื่ออธิบายว่าทำไมจักรวาล (หรืออย่างน้อยส่วนที่มองเห็นได้สำหรับเรา) ดูเหมือนจะประกอบด้วยสสารเกือบทั้งหมดแม้ว่าปริมาณและปฏิสสารที่เท่ากันควรถูกสร้างขึ้นในบิ๊ก ปัง. ก่อนหน้านี้เคยคิดว่าอนุภาคและปฏิปักษ์จะประพฤติตัวเหมือนกันทุกประการหากพิกัดเชิงพื้นที่ของพวกมันกลับกัน แต่ Sakharov วางตัวว่าสมมาตรนี้แตกสลายในเอกภพยุคแรก

ความไม่สมมาตรดังกล่าวพบได้ในการสลายตัวของอนุภาคที่มีควาร์ก ได้แก่ คาออนและบีมีสัน อย่างไรก็ตาม จำนวนการละเมิด CP ที่สังเกตพบในกระบวนการเหล่านี้ยังน้อยเกินไปที่จะอธิบายความไม่สมดุลอย่างมากระหว่างสสารและปฏิสสาร

นิวตริโนหนักมากความร่วมมือ T2K ระหว่างประเทศที่แข็งแกร่งเกือบ 500 รายกำลังตรวจสอบว่าการขาดแคลนนั้นเกิดจากนิวตริโนซึ่งเป็นเลปตอนหรือไม่ แนวคิดก็คือการสลายตัวของนิวตริโนที่หนักมากหลังจากบิกแบงไม่นานจะส่งผลให้เกิดการละเมิด CP ที่จำเป็นในการสร้างเอกภพที่มีอำนาจเหนือสสาร

นิวตริโนมีสามรสชาติ ได้แก่ อิเลคตรอน มิวออน และเอกภาพ และมีการสั่นจากรสชาติหนึ่งไปอีกรสหนึ่งขณะเดินทางผ่านอวกาศอันเป็นผลมาจากมวลที่เล็กแต่มีจำกัด การละเมิด CP จะหมายถึง muon neutrinos เปลี่ยนเป็นอิเล็กตรอน neutrinos ได้ง่ายกว่า muon antineutrinos morph เป็นอิเล็กตรอน antineutrinos หรือในทางกลับกัน

Credit : saglikpersoneliplatformu.com sanatorylife.com semperfidelismc.com shopcoachfactory.net skyskraperengel.net