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俄开发超灵敏脑扫描磁力计 脑磁成像成本降低10倍

2021-08-18 09:12:42    来源:科技日报

俄罗斯莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所量子中心和俄罗斯高等经济学院合作开发出一种用于脑部扫描的超灵敏固态磁力计,可使脑磁成像的成本降低10倍。相关研究结果日发表在专门从事人类大脑活动可视化领域研究的国际期刊《神经影像学》杂志上。

与研究大脑电活动的其他方法相比,脑磁成像的主要优点是生物组织对磁场透明而带来的高精度。然而,迄今为止,由于在制造该设备中需要极冷液氦或加热高温气体的高成本和复杂,脑磁成像仅在全球少数实验室中可用。

由俄罗斯量子中心开发的基于铁钇石榴石薄膜的传感器已成为世界上第一个在室温下运行的固态超灵敏磁力计。建立在量子传感器的基础上的该系统具有更高的灵敏度,并且可以记录极弱的脑电信号。宽频段可以降低磁保护的程度,也意味能够显著降低设备本身和开展研究所需的基础设施的价格。

斯科尔科沃科学技术研究所科研小组对新传感器的适用进行了实验研究。该实验是基于记录一个简单的脑电信号—α节律。α节律是发生在大脑枕骨区域的正弦电流。实验中使用研发的磁力计记录了α节律。

俄罗斯量子中心项目经理马克西姆·奥斯特拉斯称,尽管这种量子传感器的操作原理与经典的方法相似,但量子交换相互作用使得能够记录磁场的值比使用传统解决方案时低1000倍。这样的技术非常适合解决与大脑研究相关的任务。此外,在如此灵敏度水下,传感器保留了传统铁磁的所有优点,可以被认为是通用磁力计。他表示,未来,研究人员计划考虑各种传感器布局,包括固定在头部周围的柔连接,最有效地定位大脑皮层的电活动。这种装置的推出将是开发非侵入神经成像和非侵入神经接口的重要一步。

俄罗斯高等经济学院生物电接口中心主任阿列科谢·奥萨齐表示,新的量子传感器研发成功大大降低了设备的成本,在不久的将来,脑磁成像技术将为更多患者提供服务,对一些神经系统疾病给予更准确的诊断,并为研究正常和病理条件下大脑机制提供一个重要台。(记者董映璧)

标签: 俄罗斯 超灵敏 脑扫描磁力计 脑磁成像 成本降低

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