Die TDK Corporation und die Fachabteilung für Systemische Organregulation der Graduate School of Medical and Dental Sciences an der Tokyo Medical and Dental University (TMDU; Professor: Tetsuo Sasano) haben erstmals die Herzaktivität über eine Magneto-Kardiometrie mit hochsensiblen magneto-resistiven Sensoren (MR) ohne magnetischen Abschirmraum erfasst.

TDK hat einen Stuhl als Prototyp entwickelt, um die Herzaktivitäten ohne direkten Hautkontakt mit dem Patienten (wie bei einem Elektrokardiogramm (EKG)) zu messen. Damit führte die TMDU in ihrer internistischen Ambulanz die Magneto-Kardiometrie in einem gewöhnlichen Untersuchungsraum ohne Magnetabschirmung durch. Dabei gelang es der Universität, die magneto-kardiografischen Wellenformen, die mit der Erregung von Vor- und Hauptkammern des Herzens verbunden sind, zu erfassen. Diese Messungen waren ungefähr so präzise wie bei einem EKG. Dies wird durch die Reduzierung der elektromagnetischen Strahlung der Umgebung erreicht. Somit benötigt dieses Magneto-Kardiometer weder einen magnetisch abgeschirmten Raum noch flüssiges Helium als Kühlflüssigkeit für die supraleitende Spule – beides notwendig für ein konventionelles supraleitendes Quanten-Interferometer (SQUID). Dadurch erübrigt es sich, eine große Anlage im Krankenhaus bauen zu müssen, sodass die Magneto-Kardiometrie problemlos in einem gewöhnlichen Untersuchungsraum durchgeführt werden kann.

Mit der erfolgreichen Demonstration dieses Experiments dürfte die Tokyo Medical and Dental University nun in der Lage sein, Herzerkrankungen durch eine leichter zugängliche Magneto-Kardiometrie diagnostizieren zu können. Die Technologie dürfte sich darüber hinaus auch dafür eignen, Herzerkrankungen bei Föten noch im Mutterleib zu diagnostizieren und das Auftreten von Herzerkrankungen vorherzusagen, was in der Vergangenheit nur schwer möglich war.

Im Jahr 2016 gelang es TDK und dem Joint Research Department of Advanced Technology in Medicine der TMDU (Joint Research Professor: Shigenori Kawabata) im Rahmen einer gemeinsamen Forschungsarbeit, weltweit erstmals zu visualisieren, wie sich das Magnetfeld des Herzens, also ein biomagnetisches Feld, unter Verwendung eines MR-Sensor-Arrays in einem magnetischen Abschirmraum bei Raumtemperatur verteilt. 2019 schaffte es das Team erstmals, diese Verteilung in Echtzeit zu messen. TDK wird die Forschung und Entwicklung weiter vorantreiben, um die Leistung der Magnetsensoren weiter zu verbessern und das Umgebungsrauschen zu reduzieren und so zur gesellschaftlichen Transformation beizutragen.

* Stand August 2024, laut TDK

Glossary

• MR (magneto-resistiv): Der Widerstandswert ändert sich abhängig von der Stärke des Magnetfelds.
• Magneto-Kardiometrie: Eine Methode, um die Herztätigkeit magnetisch zu erfassen, indem das biomagnetische Feld, das vom Herzen ausgeht, mit hochempfindlichen Magnetsensoren gemessen wird.
• Magnetisch abgeschirmter Raum: ein Raum, in dem geomagnetische und andere externe Magnetfelder aus der Umgebung von Geräten abgeschirmt werden, die empfindlich auf Magnetfelder reagieren, z. B. in Halbleiterfabriken und medizinischen Einrichtungen.
• Supraleitendes Quanten-Interferometer (SQUID): Ein hochempfindlicher magnetischer Sensor, der mithilfe von Josephson-Kontakten extrem schwache Magnetfelder misst.

Über die Tokyo Medical and Dental University

Die Tokyo Medical and Dental University (TMDU) wurde am 12. Oktober 1928 als nationale Bildungseinrichtung für Zahnmedizin gegründet und befindet sich im Tokioter Stadtteil Yushima/Shoheizaka, der in Japan als heiliger Boden für Gelehrsamkeit und Lernen gilt. Seitdem bietet die TMDU als Japans einzige umfassende medizinische Universität und Graduate School fortschrittliche medizinische Behandlungen an, indem sie den medizinischen und den zahnmedizinischen Bereich miteinander verbindet und daran arbeitet, „Fachleute mit Wissen und Mitmenschlichkeit“ auszubilden und so zur menschlichen Gesundheit und zum Wohl der Gesellschaft beizutragen.
Das Institute of Science Tokyo (Science Tokyo) wird am 1. Oktober 2024 nach dem Zusammenschluss von TMDU und Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) gegründet und hat die Aufgabe, "Wissenschaft und menschliches Wohlergehen voranzubringen", um einen Mehrwert für und zusammen mit der Gesellschaft zu schaffen.
（https://www.tmd.ac.jp/english/）

About TDK Corporation

TDK Corporation is a world leader in electronic solutions for the smart society based in Tokyo, Japan. Built on a foundation of material sciences mastery, TDK welcomes societal transformation by resolutely remaining at the forefront of technological evolution and deliberately “Attracting Tomorrow.” It was established in 1935 to commercialize ferrite, a key material in electronic and magnetic products. TDK’s comprehensive, innovation-driven portfolio features passive components such as ceramic, aluminum electrolytic and film capacitors, as well as magnetics, high-frequency, and piezo and protection devices. The product spectrum also includes sensors and sensor systems such as temperature and pressure, magnetic, and MEMS sensors. In addition, TDK provides power supplies and energy devices, magnetic heads and more. These products are marketed under the product brands TDK, EPCOS, InvenSense, Micronas, Tronics and TDK-Lambda. TDK focuses on demanding markets in automotive, industrial and consumer electronics, and information and communication technology. The company has a network of design and manufacturing locations and sales offices in Asia, Europe, and in North and South America. In fiscal 2024, TDK posted total sales of USD 14.6 billion and employed about 101,000 people worldwide.

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• Weitere Informationen zu den Produkten finden Sie unter
  product.tdk.com/en/techlibrary/developing/bio-sensor/index.html und www.tdk.com/en/featured_stories/entry_036-magnetic-sensor-biomagnetic-fields.html

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