基於傳感器的新型腦部掃描儀在美國研製成功
http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 16:18:22 來源:中國傳感器
美國麻省總醫院的研究人員近日與西門子醫療係統公司正聯袂開發一新型腦部掃描儀,將來,新設備也許能夠揭示有關恐懼、高興和疾病等各種狀況的更多秘密。
juyuce,xindenaobusaomiaoyisuotigongdetuxiangjiangbimuqianshichangshangsuoyoudeshangyehuashebeitigongdetuxiangfenbianlvgenggao,xiaoguogenghao。tongguojiangduozhongchuanganqifangzhizainaobu,shebeinengzaihenduandeshijianneichanshengjingquetuxiang,zuizhongjiangnengbangzhurulaonianchidaizhenghedianxiandengjibingdezhenduan。
神經科學家John Gabrieli表示:“對(dui)於(yu)未(wei)來(lai)幾(ji)年(nian)而(er)言(yan),腦(nao)部(bu)成(cheng)像(xiang)可(ke)能(neng)是(shi)最(zui)具(ju)影(ying)響(xiang)力(li)的(de)研(yan)發(fa)項(xiang)目(mu),尤(you)其(qi)是(shi)因(yin)為(wei)西(xi)門(men)子(zi)正(zheng)將(jiang)其(qi)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)商(shang)品(pin)化(hua)。如(ru)果(guo)能(neng)獲(huo)得(de)更(geng)精(jing)確(que)的(de)腦(nao)部(bu)視(shi)圖(tu),人(ren)類(lei)將(jiang)向(xiang)前(qian)邁(mai)出(chu)一(yi)大(da)步(bu)。”
一般來說,醫院醫療中心的核磁共振(MRI)機器通常有12個線圈,但是開發中的新設備則有96個線圈,因此會在頭皮上形成密集的排列。Lawrence Wald是麻省總醫院的一名生物物理學家,他的團隊與西門子合作開發了這款新設備。他說:“每個線圈隻捕獲一小部分腦信息,因此,需要在頭皮上放置大量的小型檢測器。”每一個線圈測量大腦組織結構中的一個很小、但是高度精確的自旋信號,然後,計算機將圖像拚接縫合在一起,形成一個高分辨率的腦部圖像。
新技術有助診斷癲癇、老年癡呆症
這zhe些xie多duo通tong道dao設she備bei已yi經jing為wei一yi些xie癲dian癇xian患huan者zhe提ti供gong了le幫bang助zhu。在zai一yi份fen初chu期qi原yuan始shi研yan究jiu中zhong,神shen經jing病bing學xue家jia在zai三san分fen之zhi二er被bei研yan究jiu的de癲dian癇xian患huan者zhe中zhong發fa現xian了le異yi常chang情qing況kuang。這zhe些xie患huan者zhe以yi前qian的de腦nao部bu掃sao描miao結jie果guo顯xian示shi“正常”,醫生由此判定他們沒有患病(事實上是已患病,但沒有檢測出來)。新設備的檢查發現讓這些患者得以接受進一步的神經外科治療,對患者來說,及早發現病症對其治療是很關鍵的。
目前,科學家正采用新技術對老年癡呆症患者進行研究。Wald認為,在老年癡呆症這類疾病中,不能根據圖像進行基本診斷,“我們希望能夠觀察大腦中較小的間隔,這樣會產生一些額外的診斷信息,也許還能監視藥物治療的效果”。
被懷疑患有老年癡呆症的患者可以進行MRI檢jian查zha,以yi排pai除chu引yin起qi疾ji病bing症zheng狀zhuang的de其qi他ta神shen經jing學xue疾ji病bing。但dan是shi最zui近jin的de研yan究jiu表biao明ming,神shen經jing學xue上shang的de精jing細xi變bian化hua,增zeng加jia了le患huan病bing的de危wei險xian,這zhe些xie變bian化hua可ke能neng包bao括kuo記ji憶yi重zhong要yao區qu域yu——海hai馬ma,以yi及ji對dui記ji憶yi和he高gao等deng認ren知zhi功gong能neng都dou很hen重zhong要yao的de皮pi質zhi部bu分fen的de萎wei縮suo。檢jian測ce這zhe些xie變bian化hua需xu要yao進jin行xing長chang期qi的de掃sao描miao,以yi產chan生sheng高gao質zhi量liang的de數shu據ju,在zai日ri常chang的de臨lin床chuang實shi踐jian中zhong,是shi不bu可ke能neng進jin行xing如ru此ci長chang時shi間jian掃sao描miao的de。哈ha佛fo醫yi學xue院yuan的de神shen經jing學xue家jiaBrad Dickerson表示:“新技術有望改變這一限製。”同時他也提醒,仍然需要數年時間才能實現新技術的日常臨床使用,“我們正快速地進入一個新時代,到那時我們能根據這些數據,鑒定老年癡呆症病症的異常情況”。
深度研究腦部功能控製區
新設備很可能在功能磁共振成像(FMRI)方麵有重要的應用。FMRI是使用MRI去測量大腦活躍部分發生的迅速、極微小新陳代謝變化的一種方法。FMRI會顯示大腦最活躍部位的血流,可作為間接測量活性的一種方法,而標準MRI隻追蹤腦部血液流動的一個變化。FMRI技術通常被用於控製特殊功能的腦部組織定位,如控製語言和運動功能的區域。新設備的首次臨床應用很可能與FMRI一樣,將用於神經外科的手術設計中。Bundy表示:“外科醫生都想知道,當他們切除一個腦部腫瘤時,是否涉及到語言和運動的功能區,且越精確越好。”
新儀器也可能會影響我們對腦部的基本了解。Gabrieli認為,FMRI的空間分辨率多少有些限製,利用更高分辨率的圖像,科學家就能確定認知功能各方麵的神經學基礎知識。Gabrieli表示,他很樂意去弄清楚大腦深部的一些微小結構,是否在情緒調節方麵扮演了重要的角色,例如能調節不同的情緒,如恐懼和高興。
目前,西門子正在麻省總醫院開展32路陣列設備的商品化開發工作,預計在今年晚些時候推出產品。而Wald和同事Graham Wiggins已經開發了更多通道的新型掃描儀,包括96路和128路陣列。Wald自豪地宣稱:“利用這些新設備進行腦部成像,可獲得最高分辨率的效果!”