Un magnetometro con dispositivo a interferenza quantistica superconduttore (SQUID) è uno strumento per rilevare e misurare i campi magnetici generati dalla corrente elettrica. Il magnetometro riconverte le fluttuazioni magnetiche in un segnale elettronico e trasmette il segnale a un dispositivo di monitoraggio che produce una mappa topografica degli impulsi magnetici. La sensibilità di un magnetometro SQUID ne consente l’utilizzo come strumento diagnostico medicinale.
Il magnetometro SQUID di solito è costituito da una bobina altamente conduttiva collegata al sensore e alla sonda. Nelle applicazioni mediche, questi componenti sono generalmente contenuti all’interno di una camera criogenica chiamata Dewar. L’apparato è raffreddato da elio liquido o azoto. La temperatura in questa camera può arrivare fino a -459 gradi Fahrenheit (-273 gradi Celsius). La sonda esce dalla camera e si collega a un anello di flusso, che trasferisce il segnale a un monitor.
La magnetoencefalografia utilizza magnetometri SQUID per mappare la funzione dei neuroni. Un dispositivo appositamente progettato per l’encefalografia assomiglia a un casco contenente 300 sensori incapsulati. Oltre a posizionare il casco mentre il paziente è in posizione seduta, i tecnici solitamente applicano diversi sensori cutanei che indicano la posizione della testa. Ai pazienti può anche essere richiesto di sdraiarsi su un tavolo con la testa incapsulata dal casco.
Questa forma non invasiva di medicina diagnostica può misurare l’attività all’interno di aree di dimensioni millimetriche o più grandi del cervello. I magnetometri SQUID generalmente catturano segnali magnetici in pochi millisecondi, producendo un’immagine ad alta risoluzione rappresentata come picchi. I neurologi usano i magnetometri SQUID per diagnosticare l’epilessia o il morbo di Alzheimer. Quando viene utilizzato in combinazione con una macchina per la risonanza magnetica (MRI), i medici possono trasporre i segnali del campo magnetico su aree specifiche del cervello.
I medici possono valutare la depolarizzazione e la ripolarizzazione del muscolo cardiaco utilizzando la magnetocardiografia. Il magnetometro SQUID utilizzato per la cardiologia assomiglia a un grande cilindro mobile contenente sensori. I tecnici posizionano il dispositivo sul paziente, come una macchina a raggi X portatile. Misurando i campi magnetici prodotti dai segnali elettrici emessi dal cuore, i cardiologi possono diagnosticare e trattare aritmie potenzialmente pericolose per la vita. I medici possono implementare questo metodo di cardiografia in un laboratorio di cateteri.
Le applicazioni biomediche di un magnetometro SQUID comprendono molte aree del corpo. Gli ostetrici usano la magnetocardiografia per valutare le condizioni cardiache fetali. Questa tecnologia altamente sofisticata aiuta anche i medici nella diagnosi dei disturbi gastroenterologi. L’apparecchiatura è generalmente contenuta all’interno di una stanza schermata che impedisce l’interferenza di dispositivi elettronici o altre fonti di campi magnetici.