人类对世界的感知长期依赖于声、光、电、力等传统技术,但在磁场这一维度上始终面临巨大挑战。地球磁场的强背景噪声、物体磁化的动态变化以及电荷运动的干扰,使得微弱磁信号的检测成为科学界的"卡脖子"难题。而超导磁传感器与心磁图仪(MCG)的出现,标志着磁法测量技术从实验室走向临床与工业应用的重大转折。
临床价值:突破传统诊疗瓶颈
心磁图仪(MagnetoCardioGraphy,MCG ) 是一种影像诊断技术,是利用超导量子干涉器 (SQUID )作为探测器件,采用全张量算法和计算机技术,采集心脏的磁信号并生成心脏图像,定性定位定量地判别心脏磁场磁异常的技术。心磁图仪不仅可用于检查心脏组织的病变,还可以辅助冠心病、心肌缺血等心脏疾病的诊断、普查、监测和疗效评估,是当前全球心脏无创性检查领域先进的技术,在心脏病预防和治疗中有着突出的技术优势和广泛的应用前景。
技术原理:从 “电信号” 到 “磁信号” 的革命性跨越
超导磁传感器是超导技术、量子科学与计算机科学相结合的跨学科技术。近百年来,特别是半导体技术和计算机技术的发展,极大地促进了声、光、电和力法测量技术的发展,已经成为人类感知世界的主要手段。然而仍然有许多问题,声、光、电、力测量方法是无法满足需要的。比如,潜艇探测、对潜通信、道路空洞测量、中医脉搏和穴位测量等等。人类生活在磁场中,地球上的大部分物 质(如木材、水泥等)、人类器官和动物机体均蕴藏着丰富的磁信息。如果能够测得它们的磁特性,必将开辟一个全新的认知世界的方法。
技术突破:多维应用场景的重构
超导磁传感正在重塑多个领域的技术范式。从心脏、大脑的磁场测量,到种子、鸡蛋的磁性分析,这一技术的突破不仅拓宽了科学研究的边界,更为医疗、海洋探测、农业等多个行业带来了前所未有的应用场景。
未来展望:开启磁宇宙认知的新纪元
从心脏磁场的精准解码到跨领域的磁感知应用,超导磁传感技术正突破经典物理的桎梏。这种跨越物理、生物、信息科学的融合创新,不仅重新定义了人类感知世界的维度,更预示着量子技术从实验室走向产业化的临界点。当磁法测量突破"不可见"的屏障,一个由磁场信息驱动的新技术文明图景正在展开。