發布日期：2018-03-28

 　 來自諾丁漢大學彼得曼斯菲爾德成像中心和英國倫敦理工學院惠康人類神經影像中心的研究人員共同開發了一款一代的腦部掃描儀。這種掃描儀可以像一個頭盔一樣戴在頭上，在掃描的過程中允許患者在周圍自然的移動。它是惠康公司為期五年的資助項目的一部分，具有引發人類大腦成像領域變革的可能。

 　 在今天發表的一篇自然論文中，研究人員證明，他們可以測量大腦活動，而人們做自然動作，包括點頭、伸展、喝茶甚至打乒乓球。這種新的、輕量的腦磁圖（MEG）系統不僅可以佩戴，而且比現有的系統更敏感。

  　研究人員希望這種新型的掃描儀可以改善對患者的研究和治療。

　　Matt Brookes博士領導了諾丁漢大學物理和天文學學院此次關于的MEG工作，他說：“這項新技術為新一代功能腦成像提供了激動人心的新機會，能夠為他們在周圍移動時掃描提供了新的可能性，例如在現實世界的任務中測量大腦功能，或者真正的社交互動。這不僅對我們理解健康大腦的功能，并且對神經、神經退行性和精神健康情況都有很大的影響。”

　　腦細胞通過產生電流來運作和交流。這些電流產生微小的磁場，這些磁場是在頭部外探測到的。研究人員利用MEG測量這些磁場來繪制大腦功能圖。新技術允許我們獲得毫秒到毫秒的圖像，測量到受試者在進行不同的任務時，比如說話或移動時，大腦的哪個部位會被激活。

　　傳統的MEG掃描器很大，重約半噸。這是因為用來測量大腦磁場的傳感器需要保持非常冷的狀態(-269攝氏度)，這需要大量的冷卻技術。現有的掃描儀在使用時，患者在被掃描的時候必須保持非常安靜，因為即使是5毫米的移動也會使圖像無法使用。這就意味著，對那些很難保持安靜的人進行掃描是難以實現的，比如年幼的孩子，或者有運動障礙的病人。它也會造成問題，當想捕捉大腦中很少發生的事件，比如癲癇發作時，你需要一個病人在很長一段時間內保持靜止。

　　在新的掃描儀中這個問題得到了解決，通過縮小技術并利用可安裝在3D打印的原型頭盔中的新型“量子”傳感器得以實現。由于新型傳感器非常的輕并且可以在室溫下使用，他們可以直接用于頭皮表面。將傳感器放置在靠近大腦的位置會增加它們可以獲取的信號量。

　　這種新型掃描儀的輕便特性也意味著，在掃描過程中，受試者第一次可以移動頭部。然而，量子傳感器只有在地球磁場減少了大約5萬的時候才會這樣運作。為了解決這個問題，研究小組開發了特殊的電磁線圈，這有助于減少掃描儀周圍的地球磁場。這些線圈是專門設計來放置在受試者的兩側，并靠近房間的墻壁，以確保掃描儀環境不會產生幽閉恐懼癥。

　　這款基于頭盔設計的掃描儀能夠顯著提升靈敏度，它可以用來適合任何需要掃描的人。在他們的原型系統成功之后，研究人員正在研究新的頭盔樣式，將會有一個自行車頭盔的外觀，適合嬰兒和兒童以及成人等各種類型人員的需要。研究人員預測，這種新型的掃描儀將使成人的敏感度提高四倍，并有可能使嬰兒的增加到15或20倍。

來源：康健新視野