Introduction: The use of magnetic fields to treat disease has intrigued mankind since the time of the ancient Greeks. More recently it has been shown that electromagnetic field (EMF) treatment aids bone healing, and repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) appears to be beneficial in treating schizophrenia and depression. Since external EMFs influence internal body processes, we hypothesized that measurement of body surface EMFs might be used to detect disease states and direct the course of subsequent therapy. However, measurement of minute body surface EMFs requires use of a sensitive and well documented magnetometer. In this study we evaluated the sensitivity and frequency response of a fluxgate magnetometer with a triaxial probe for use in detecting body surface EMF and we compared the magnetometer readings with a signal from a Toftness Sensometer, operated by an experienced clinician, in the laboratory and in a clinical setting.
Methods: A Peavy Audio Amplifier and variable power output Telulex signal generator were used to develop 50 microT EMFs in a three coil Merritt coil system. A calibrated magnetometer was used to set a 60 Hz 50 microT field in the coil and an ammeter was used to measure the current required to develop the 50 microT field. At frequencies other than 60 Hz, the field strength was maintained at 50 microT by adjusting the Telulex signal output to keep the current constant. The field generated was monitored using a 10 turn coil connected to an oscilloscope. The oscilloscope reading indicated that the field strength was the same at all frequencies tested. To determine if there was a correspondence between the signals detected by a fluxgate magnetometer (FGM1) and the Toftness Sensometer both devices were placed in the Merritt coil and readings were recorded from the FGM1 and compared with the ability of a highly experienced Toftness operator to detect the 50 microT field. Subsequently, in a clinical setting, FGM1 readings made by an FGM1 technician and Sensometer readings were made by 4 Toftness Sensometer operators, having various degrees of experience with this device. Each examiner obtained instrument readings from 5 different volunteers in separate chiropractic adjusting rooms. Additionally, one of the Toftness Sensometers was equipped with an integrated fluxgate magnetometer (FGM2) and this magnetometer was used to obtain a second set of EMF readings in the clinical setting.
Results: The triaxial fluxgate magnetometer was determined to be moderately responsive to changes in magnetic field frequency below 10 Hz. At frequencies above 10 Hz the readings corresponded to that of the ambient static geofield. The practitioner operating the Toftness Sensometer was unable to detect magnetic fields at high frequencies (above 10 Hz) even at very high EMFs. The fluxgate magnetometer was shown to be essentially a DC/static magnetic field detector and like all such devices it has a limited frequency range with some low level of sensitivity at very low field frequencies. The interexaminer reliability of four Toftness practitioners using the Sensometer on 5 patients showed low to moderate correlation.
Conclusions: The fluxgate magnetometer although highly sensitive to static (DC) EMFs has only limited sensitivity to EMFs in the range of 1 to 10 Hz and is very insensitive to frequencies above 10 Hz. In laboratory comparisons of the Sensometer and the fluxgate magnetometer there was an occasional correspondence between the two instruments in detecting magnetic fields within the Merritt coil but these occasions were not reproducible. In the clinical studies there was low to moderate agreement between the clinicians using the Sensometer to diagnosing spinal conditions and there was little if any agreement between the Sensometer and the fluxgate magnetometer in detecting EMFs emanating from the volunteers body surface.
Introduction: L’utilisation des champs magnétiques pour traiter une maladie a toujours intrigué l’humanité depuis l’antiquité grecque. Récemment, il a été démontré qu’un traitement à l’aide d’un champ électromagnétique (EMF) permet une guérison osseuse et qu’une stimulation magnétique transcranienne répétitive (SMTr, ou rTMS en anglais) est efficace pour traiter la schizophrénie et la dépression. Puisque le champ électromagnétique externe influence le fonctionnement interne de l’organisme, nous avons posé l’hypothèse qu’une mesure du champ électromagnétique du corps doit être utilisée pour déterminer l’état de la maladie et orienter la thérapie subséquente. Toutefois, la mesure en minute du EMF exige l’utilisation d’un magnétomètre sensible et bien documenté. Au cours de cette étude, nous avons évalué la sensibilité et la réponse de fréquence d’un magnétomètre discriminateur de flux triaxial et nous avons comparé ses lectures au signal du détecteur de radiation Toftness, actionné par un clinicien compétent, dans le laboratoire et en clinique.
Méthodologie: Un amplificateur audio Peavy et un générateur de signaux avec puissance de sortie variable Telulex ont été utilisés pour développer un champ électromagnétique de 50 μT dans une bobine Merritt de trois axes. Un magnétomètre calibré a permis de réaliser un champ de 60 Hz 50 μT dans la bobine, et un ampèremètre a mesuré l’intensité de courant nécessaire pour développer un champ de 50 μT. Dans le cas des fréquences différentes de 60 Hz, la force du champ a été maintenue à 50 μT en réglant le signal de sortie Telulex afin de garder le courant constant. Le champ généré a été surveillé à l’aide d’une bobine de 10 tours branchée à un oscilloscope. La lecture de l’oscilloscope a indiqué que la force du champ est demeurée stable peu importe la fréquence testée. Afin de déterminer s’il existe une correspondance entre les signaux détectés par le magnétomètre discriminateur de flux et le détecteur de radiation Toftness, les deux dispositifs ont été placés dans la bobine Merritt et les lectures ont été enregistrées à partir du magnétomètre et comparées à l’habileté d’un opérateur Toftness très compétent pour détecter un champ de 50 μT. Ensuite, en milieu clinique, les lectures du magnétomètre relevées par un technicien et les lectures du détecteur de radiation ont été effectuées par 4 opérateurs Toftness, possédant différents niveaux de compétence avec ce dispositif. Chaque examinateur a recueilli les lectures provenant de 5 volontaires de différentes salles d’ajustement chiropratique. De plus, un des détecteurs de radiation Toftness était doté d’un magnétomètre discriminateur de flux intégré. Ce dernier a permis d’obtenir un second groupe de lectures en milieu clinique.
Résultats: Le magnétomètre discriminateur de flux triaxial a démontré une réaction modérée aux modifications de fréquence inférieure à 10 Hz du champ magnétique. Les lectures à des fréquences supérieures à 10 Hz étaient similaires à celle d’un géochamp statique ambiant. Le médecin qui a actionné le détecteur de radiation Toftness n’a pu détecter un champ magnétique à de hautes fréquences (supérieures à 10 Hz) même lorsque le champ électromagnétique était très élevé. Le magnétomètre discriminateur de flux est donc essentiellement un détecteur de champ magnétique statique et, tout comme les autres dispositifs semblables, il possède une gamme limitée de fréquences et une faible sensibilité lors de très faibles fréquences de champ magnétique. L’interexamen de la fiabilité des quatre médecins qui ont utilisé le détecteur de radiation Toftness sur 5 patients a démontré une corrélation faible à moyenne.
Conclusions: Même si le magnétomètre discriminateur de flux a démontré une forte sensibilité au champ magnétique statique, sa sensibilité est limitée aux champs de 1 et 10 Hz. De plus, il est insensible aux fréquences supérieures à 10 Hz. Lors de comparaisons en laboratoire entre le détecteur de radiation et le magnétomètre, on a remarqué une correspondance occasionnelle entre les deux instruments dans la détection des champs magnétiques situés à l’intérieur de la bobine Merritt mais ces occasions ne sont pas reproductibles. Au cours des études cliniques, les cliniciens qui ont utilisé le détecteur de radiation Toftness pour diagnostiquer les troubles vertébraux s’entendent peu ou modérément et il existe pratiquement aucune entente concernant la capacité du détecteur de radiation et du magnétomètre discriminateur de flux de détecter les champs magnétiques émanant des corps des volontaires.