Fetal magnetocardiography (fMCG) is a non-invasive technique for monitoring electrical cardiac activity during pregnancy. FMCG provides valuable information about fetal cardiac electrophysiology, improving the diagnosis and prognosis of fetal arrhythmias. Similarly, to fetal electrocardiography (fECG), which records the electric field produced by the electrical current flowing through the fetal heart, fMCG measures the magnetic field produced by the same current. Although fECG has been available for some time, its poor signal resolution has limited its use in clinical practice. In contrast, fMCG has advantages over other fetal cardiac monitoring tools, but its adoption has been limited by the high cost of Superconducting Quantum Interference Devices (SQUID). Fortunately, recent advances in atomic physics and quantum technology have led to the development of Optically Pumped Magnetometers (OPMs), which can achieve the same sensitivity at a lower cost, without the need for cryogenics, and with a smaller size. In addition, OPMs can operate within person-sized cylindrical shields, making fMCG more practical. However, one end of the shield is kept open to ensure patient comfort and prevent claustrophobia. Consequently, environmental magnetic interference can enter through the shield opening and degrade the quality of fMCG signals, especially in the longitudinal direction. This study aimed to attenuate these interferences by placing the OPM array within a small ferrite shield. Although the fetal signal was slightly attenuated, the environmental interference was reduced substantially, as well as the maternal interference. This increased the signal-to-noise ratio significantly and improved the resolution of the smaller cardiac waveform components. The ferrite shield conferred a significant advantage by enabling the measurement of the longitudinal component of the fMCG signal, which had previously been overwhelmingly affected by environmental interference, with comparable efficiency as the other components. The ferrite shield resulted in a more comprehensive characterization of the fMCG signal and, therefore, offers a practical and cost-effective alternative to enhance the OPM-fMCG system.

Magnetocardiografia fetal (fMCG) é uma técnica não invasiva para monitoramento da atividade elétrica cardíaca durante a gravidez. FMCG fornece informações relevantes sobre a eletrofisiologia cardíaca de fetos, melhorando o diagnóstico e prognóstico de arritmias fetais. Similar à eletrocardiografia fetal (fECG), que registra o campo elétrico produzido pela corrente elétrica do coração fetal, a fMCG mede o campo magnético produzido pela mesma corrente. Embora a fECG já esteja disponível há algum tempo, a baixa resolução do sinal limitou seu uso clínico. Em contraste, a fMCG apresenta vantagens sobre outras ferramentas de monitoramento cardíaco fetal, porém sua adoção foi limitada pelo alto custo dos Dispositivos Supercondutores de Interferência Quântica (SQUID). Avanços recentes em física atômica e tecnologia quântica levaram ao desenvolvimento de magnetômetros de bombeamento óptico (OPMs), que podem atingir a mesma sensibilidade a um custo e tamanho reduzido, e sem a necessidade de criogenia. Além disso, OPMs podem ser operados dentro de blindagens cilíndricas do tamanho de uma pessoa, tornando a fMCG mais prática. No entanto, para garantir o conforto do paciente e evitar claustrofobia, uma das extremidades da blindagem é mantida aberta. Por consequência, a interferência magnética ambiental entra pela abertura da blindagem e degrada a qualidade dos sinais de fMCG, especialmente na direção longitudinal. Este estudo teve como objetivo atenuar essas interferências colocando a matriz de OPMs dentro de uma pequena blindagem de ferrita. Embora o sinal fetal tenha sido ligeiramente atenuado, a interferência ambiental foi reduzida substancialmente, assim como a interferência materna. Isso aumentou significativamente a relação sinal-ruído e melhorou a resolução de pequenas componentes da forma de onda. A blindagem de ferrita conferiu uma vantagem significativa ao permitir a medição da componente longitudinal do sinal fMCG, que anteriormente era fortemente afetado pela interferência ambiental, com eficiência comparável as outras componentes. A blindagem de ferrita resultou em uma caracterização mais abrangente do sinal de fMCG e, portanto, oferece uma alternativa prática e econômica para aprimorar o sistema OPM-fMCG.