Ein supraleitendes Quanteninterferenzgerät (SQUID)-Magnetometer ist ein Instrument zum Erfassen und Messen der durch elektrischen Strom erzeugten Magnetfelder. Das Magnetometer wandelt die magnetischen Schwankungen zurück in ein elektronisches Signal und leitet das Signal an ein Überwachungsgerät weiter, das eine topografische Karte der magnetischen Impulse erstellt. Die Empfindlichkeit eines SQUID-Magnetometers ermöglicht die Verwendung als medizinisches Diagnosewerkzeug.
Das SQUID-Magnetometer besteht normalerweise aus einer hochleitfähigen Spule, die an Sensor und Sonde angebracht ist. Bei medizinischen Anwendungen sind diese Komponenten typischerweise in einer kryogenen Kammer enthalten, die als Dewar bezeichnet wird. Die Apparatur wird mit flüssigem Helium oder Stickstoff gekühlt. Die Temperatur in dieser Kammer kann bis zu -459 Grad Fahrenheit (-273 Grad Celsius) betragen. Die Sonde verlässt die Kammer und wird an eine Flussschleife angeschlossen, die das Signal an einen Monitor überträgt.
Die Magnetenzephalographie verwendet SQUID-Magnetometer, um die Neuronenfunktion abzubilden. Ein speziell für die Enzephalographie entwickeltes Gerät ähnelt einem Helm mit 300 gekapselten Sensoren. Zusätzlich zum Aufsetzen des Helms in sitzender Position des Patienten setzen Techniker in der Regel mehrere Hautsensoren ein, die die Position des Kopfes anzeigen. Es kann auch erforderlich sein, dass die Patienten auf einem Tisch liegen, wobei der Kopf durch den Helm gekapselt ist.
Diese nichtinvasive Form der diagnostischen Medizin kann Aktivität in millimetergroßen Bereichen des Gehirns oder größer messen. SQUID-Magnetometer erfassen im Allgemeinen magnetische Signale in nur Millisekunden und erzeugen ein hochauflösendes Bild, das als Peaks dargestellt wird. Neurologen verwenden SQUID-Magnetometer zur Diagnose von Epilepsie oder Alzheimer. In Verbindung mit einem Magnetresonanztomographen (MRT) können Ärzte Magnetfeldsignale über bestimmte Bereiche des Gehirns übertragen.
Ärzte können die Depolarisation und Repolarisation des Herzmuskels mittels Magnetokardiographie beurteilen. Das für die Kardiologie verwendete SQUID-Magnetometer ähnelt einem großen beweglichen Zylinder mit Sensoren. Techniker positionieren das Gerät wie ein tragbares Röntgengerät über dem Patienten. Durch die Messung der Magnetfelder, die durch die vom Herzen abgegebenen elektrischen Signale erzeugt werden, können Kardiologen potenziell lebensbedrohliche Rhythmusstörungen diagnostizieren und behandeln. Ärzte können diese Methode der Kardiographie in einem Katheterlabor einsetzen.
Die biomedizinischen Anwendungen eines SQUID-Magnetometers umfassen viele Bereiche des Körpers. Geburtshelfer verwenden Magnetokardiographie, um fetale Herzerkrankungen zu beurteilen. Diese hochentwickelte Technologie unterstützt den Arzt auch bei der Diagnose gastroenterologischer Erkrankungen. Das Gerät befindet sich normalerweise in einem abgeschirmten Raum, der Störungen durch elektronische Geräte oder andere Magnetfeldquellen verhindert.