我國首臺新型多通道腦磁圖原型機(jī)研制成功

中科院研制出我國首臺新型多通道腦磁圖原型機(jī)

記者從中國科學(xué)院獲悉，近日，中國科學(xué)院生物物理研究所完成我國首臺基于原子磁力計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。

據(jù)了解，腦磁圖(MEG)設(shè)備可通過探測大腦神經(jīng)活動產(chǎn)生的顱外微弱的磁信號，來反映神經(jīng)活動發(fā)生的位置和時間過程。與其他腦成像技術(shù)相比，腦磁圖設(shè)備能觀測到功能磁共振成像(fMRI)無法獲得的腦功能實(shí)時動態(tài)信息，空間定位精度顯著高于腦電(EEG)，且安全、無創(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。

基于原子磁力計的腦磁圖系統(tǒng)是近年來新出現(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，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通道的原子磁力計腦磁圖原型機(jī)，其中包含96通道3D打印個性化定制，可兼容多種探測器可調(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。

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，通過調(diào)整探測器布置，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)可有效探測海馬、小腦等傳統(tǒng)腦磁無法有效探測的腦深部區(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)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。該實(shí)驗(yàn)室已裝備國內(nèi)首臺科研專用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)

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