医疗卫生领域的发展进步离不开先进的人体检测技术设备。生物成像作为医学检验中的重要技术设备，为医疗诊断提供了准确手段，为患者健康及其家庭带来福音。因其重大实用价值，具有广阔的发展前景。当前，随着人们日益增长的幸福生活追求，致力于生命健康维护的人体医学检测技术进步的需求愈发急迫。利用新的技术手段，开发更加高效精准的人体医学检测技术设备，成为有志于服务人类健康事业的组织和机构的使命和责任。
世界生物成像技术发展现状
在过去几十年中，生物成像技术呈现快速发展的态势。因为无创性优势，其在临床医学中具有广阔的应用前景。目前，主要的生物成像方法包括X射线、核磁共振成像、生物光学成像、放射性核素成像、超声成像、生物组织质谱成像、电子显微成像等，各自在不同临床实践中应用。
世界各国对生物成像技术十分重视。美国、欧盟、澳大利亚等国家和地区均已开展大规模影像学研究中心的布局和建设。法国政府科研机构2005年制定大科学计划，建设大型影像学设备和平台，旨在脑科学研究中取得重大突破。欧盟2008年提出欧洲生物医学影像基础设施（Euro-BioImaging）联合平台计划，以提供覆盖生物学和医学应用的全范围成像技术。澳大利亚2016年发布的《国家研究基础设施路线图》中也对生物成像设施作出了相应布局。美国国家科学技术委员会（NSTC）2017年发布《医学成像研究和发展路线图》报告。
我国政府十分重视生物成像技术研究和相关科研设施的建设，提出了建设大型成像设施的要求，优先布局了“多模态跨尺度生物医学成像设施”建设项目。
超导量子干涉仪检测原理及缺陷
超导量子干涉仪（SQUID：Superconducting Quantum Interference Device）在生物磁、地球物理和低场核磁共振等领域已有众多应用，主要用于极微弱磁场的探测。在低温DC-SQUID读出电路研制和测试过程中，SQUID本身存在准备工作时间长、试验成本高以及输出信号易受电磁干扰等问题，尤其是实现低温超导的液氦是稀缺不可再生资源，严重依赖进口，从而极大地影响SQUID的推广和应用。虽然目前一种SQUID模拟器可根据电路行为仿真方法，实现基于交流调制的磁通锁定式读出电路在常温下的调试，但是模拟器需要外部信号发生器配合，集成度不高；而且针对不同特性的SQUID需要对硬件电路进行修改，灵活性较低。
目前一般采用超导量子干涉仪采集心磁信号和脑磁信号，通过专业的软件、算法对信号进行处理，并绘制出心磁图、脑磁图，来检测病人的心脏、大脑健康状况。虽然超导量子干涉仪精度和灵敏度很高，但需要在超低温超导条件下才能正常工作，且设备价格昂贵、操作复杂、维护成本高，不便于大规模推广使用。
基于微磁基础传感器核心技术人体医学检测原理
微磁基础传感器基于巨磁阻抗效应研发生产。巨磁阻抗效应是指敏感材料在较高频率电流的激励下，其敏感材料的阻抗随外界磁场的变化而显著变化的现象，简称GMI（Giant Magneto-impedance）效应。
巨磁阻抗效应本质与磁化过程密切相关。磁场强度和磁化的概念可表述为：磁场强度H是与磁场中任意点的磁通密度相关联的一个轴矢量。在同一点上的磁场强度H的旋度与散度应同时满足以下方程：
式中Je为电流密度，D为电通量密度或位移电流，M为该点的磁化强度。
同时，人体中氧化还原反应引起电子的转移或离子的移动，形成生物电流。由于运动的电荷产生磁场，所以凡产生生物电信号的部分均产生生物磁信号。心磁信号主要来源于心脏组织细胞膜间带电离子流动产生的电流，是由心脏的电活动引发的。脑磁图测量的磁场主要来源是大脑皮质锥状细胞树突产生的突触后电位，胎儿心磁相比成人心磁更加微弱。
基于以上巨磁阻抗效应和轴向采集原理研发生产的高精度微磁基础传感器可以采集磁场变化引起敏感材料的阻抗发生的变化，可检测甚微弱的生物磁信号。
基于高精度微磁基础传感器阵列磁成像技术的应用优势
基于高精度微磁传感器阵列磁成像技术在医疗领域应用日益广泛。其利用多通道心磁系统提取的阵列心磁、脑磁、胎儿心磁信号，可进行磁成像分析，实现心磁、脑磁、胎儿心磁信息的可视化分析和指标提取，供医生解读。
心磁图无创性记录心脏活动产生的电磁场变化，主要记录由切线方向产生的心磁信号，因此可以同时检测交流及直流的磁场信号，能够较真实反映心脏的电生理情况。脑磁图通过非侵入性测量微弱的脑磁场信号，以供研究脑功能。
人体的磁信号虽然比电信号微弱，但是更加稳定。因为人体组织是由非磁性物质组成，不受胸壁、肋骨等介质的干扰，所以结果更加可靠。基于巨磁阻抗效应的高精度微磁基础传感器属于国内首创，并首次尝试应用于人体医学检测领域，理论灵敏度可达10fT（1×10-14T），可以测量心磁、脑磁和胎儿心磁，并且完全具有替代SQUID的潜力，将进一步降低医疗成本，显著提高医保经费使用效益，并为推广心磁图、脑磁图和胎儿心磁图的应用做出巨大贡献。
国创智能微磁基础传感器可用于检测心脏、大脑健康状况
十九届五中全会提出“十四五”时期经济社会发展的主要目标，其中包含“卫生健康体系更加完善”。为实现这一目标，在卫生健康领域进行技术创新，发展先进生物成像技术十分必要。
国创智能微磁基础传感器基于巨磁阻抗效应，即磁场变化引起敏感材料的阻抗发生巨大变化的原理，可以检测微弱的生物磁信号，是生物成像的创新性技术。
利用国创智能微磁基础传感器作为多通道心磁、脑磁或胎儿心磁检测探头，将采集的多路心磁、脑磁和胎儿心磁信号，使用专用配套软件进行滤波、计算并显示，绘制成心磁图、脑磁图和胎儿心磁图，从而用于心脏、大脑和胎儿心脏的病理检测和分析。
国创智能微磁基础传感器具有体积小、功耗低、高精度、高灵敏度、高性价比、高可靠性、操作方便等综合优势，在心磁和脑磁检测中均具有广泛的应用前景。国创智能已经掌握相关核心技术且需要进一步提升实际应用水平。
进行医学技术研发是推动国家卫生健康事业发展的内在要求。创新生物成像技术，提高人体医学检测技术水平是有志于改变现状的高科技企业的使命和责任。国创智能研发生产高精度微磁基础传感器应用于生物成像，致力于为人体医学检测提供新的解决方案，助力医学实践发展进步，服务卫生健康事业，受到行业合作伙伴广泛关注和认可。
来源：Liu21前景探索
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