中科院研制出我國(guó)首臺(tái)新型多通道腦磁圖原型機(jī)
記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉，近日，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所完成我國(guó)首臺(tái)基于原子磁力計(jì)的新型多通道腦磁圖系統(tǒng)原型機(jī)，并成功獲得高質(zhì)量腦磁信號(hào)。
據(jù)了解，腦磁圖(MEG)設(shè)備可通過(guò)探測(cè)大腦神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的顱外微弱的磁信號(hào)，來(lái)反映神經(jīng)活動(dòng)發(fā)生的位置和時(shí)間過(guò)程。與其他腦成像技術(shù)相比，腦磁圖設(shè)備能觀測(cè)到功能磁共振成像(fMRI)無(wú)法獲得的腦功能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，空間定位精度顯著高于腦電(EEG)，且安全、無(wú)創(chuàng)，是腦科學(xué)研究中的先進(jìn)技術(shù)手段。腦磁圖在臨床醫(yī)學(xué)上也有重要應(yīng)用，例如在癲癇病灶的定位、術(shù)前語(yǔ)言功能區(qū)定位等領(lǐng)域具有特殊重要的作用。然而，傳統(tǒng)腦磁圖設(shè)備基于超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)，需在超低溫下運(yùn)行，購(gòu)置和運(yùn)行成本高昂，且探頭位置固定并距頭皮較遠(yuǎn)，適應(yīng)性差，大大妨礙了該技術(shù)的普及。
基于原子磁力計(jì)的腦磁圖系統(tǒng)是近年來(lái)新出現(xiàn)的技術(shù)，可在常溫下工作，探頭可緊貼頭皮，具備低建設(shè)/運(yùn)行成本、高靈敏度和高適應(yīng)性(可做成可穿戴式系統(tǒng))的優(yōu)勢(shì)，有望提高腦磁圖普及率并拓展到更多的研究和臨床領(lǐng)域。
目前，中科院生物物理研究所已成功搭建一套12通道的原子磁力計(jì)腦磁圖原型機(jī)，其中包含96通道3D打印個(gè)性化定制，可兼容多種探測(cè)器可調(diào)型腦磁圖頭盔等創(chuàng)新技術(shù)，并已成功獲得高質(zhì)量腦磁成像信號(hào)。
與傳統(tǒng)SQUID腦磁圖系統(tǒng)相比，該原型機(jī)信噪比局部提高一倍以上，在某些應(yīng)用上，通過(guò)調(diào)整探測(cè)器布置，可使用比傳統(tǒng)SQUID腦磁圖少得多的探頭就能達(dá)到相同或更高的定位精度。
該原型機(jī)可有效探測(cè)海馬、小腦等傳統(tǒng)腦磁無(wú)法有效探測(cè)的腦深部區(qū)域，還可有效應(yīng)用于傳統(tǒng)腦磁圖難以應(yīng)用的低齡兒童、帕金森患者等群體，在發(fā)育心理學(xué)和腦疾病診斷等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。
相關(guān)研究由生物物理所腦與認(rèn)知科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。該實(shí)驗(yàn)室已裝備國(guó)內(nèi)首臺(tái)科研專用3T、7T人類磁共振成像系統(tǒng)和傳統(tǒng)腦磁圖系統(tǒng)。(趙竹青)
