腦磁圖是通過測量腦內(nèi)神經(jīng)元的電活動在顱外產(chǎn)生的極其微弱的磁場信號,以無創(chuàng)的方式,探測腦內(nèi)神經(jīng)活動的過程。由于腦磁場信號強(qiáng)度大于頭皮信號,且磁場可以進(jìn)行空間探測,信號不受組織導(dǎo)電率和顱骨厚度等影響,因此MEG同時具備高時間精度和高空間精度,可以精確的記錄腦活動中信號的傳遞過程。與它相比,腦電(EEG)只具有高時間精度,功能性核磁共振(fMRI)只具有高空間精度,同時具備高時間精度和空間精度的MEG為研究大腦的工作原理提供了更豐富的信息,并且使其成為了腦機(jī)接口和人工智能研究領(lǐng)域最有潛力的技術(shù),在臨床和科研領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。
MEG在科研領(lǐng)域的應(yīng)用主要受限于它的昂貴的價格(3000萬左右),傳統(tǒng)的SQUID-MEG(超導(dǎo)量子探測器)是需要將超導(dǎo)量子干涉儀放置在杜瓦中,經(jīng)過液氦冷卻,呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)來對腦進(jìn)行測量,該系統(tǒng)體積大,液氦需要定期的維護(hù),成本極高。與SQUID-MEG相比最新的OPM-MEG是有著有革命性質(zhì)的腦磁圖設(shè)備,它是基于OPM(原子磁力計)傳感器的可穿戴式的腦磁圖機(jī),可以直接戴在被試的頭上,可以在室溫下工作,體積小,重量輕,無需定期維護(hù)成本,在測量的過程中被試的移動不被限制,可以自由移動,最重要的價格也降到1000萬以內(nèi),為未來更廣泛的應(yīng)用提供了可能。
新一代腦磁圖主要優(yōu)勢:
1. 環(huán)境要求更少
設(shè)備體積更小,理論生產(chǎn)成本更低,可以在更小的磁屏蔽環(huán)境(如屏蔽桶)中使用。
2. 使用成本更低
探測器工作接近于室溫狀態(tài),無需液氦或其它耗材。
3. 精準(zhǔn)度更高
探測器更靠近頭皮表面,探測神經(jīng)電活動的信噪比更高??蛇_(dá)到7-10fT/Hz(10-15 T)的超高靈敏度。
4. 適用性更廣
從嬰幼兒到成人均可使用,包括運(yùn)動狀態(tài)。
信號采集分析系統(tǒng)
基于Windows平臺研發(fā),采用多通道,無線和有線相結(jié)合的軟件采集系統(tǒng)。所有數(shù)據(jù)記錄操作都采用目前高效的圖形用戶界面,無需編寫代碼,操作流程簡單,功能穩(wěn)定。并且配備SAM(synthetic aperture magnetometer)、MFSI(multi-frequency source imaging)、偶極子、頻譜、地形圖等配套模塊,并提供配準(zhǔn)、分割、網(wǎng)格劃分等醫(yī)學(xué)3D圖像處理工具。
數(shù)據(jù)采集時,軟件能動態(tài)檢測腦磁信號,隨時調(diào)整各種顯示參數(shù),可以準(zhǔn)確了解腦磁信號,噪聲偽像情況。腦磁圖數(shù)據(jù)分析軟件支持目前高效的數(shù)據(jù)分析方法,包括用于數(shù)據(jù)輸入/輸出,預(yù)處理和數(shù)據(jù)管理。
軟件具有強(qiáng)大的可視化和分析功能,諸如:使用空間過濾進(jìn)行源重構(gòu),分布式源和波束形成器以及非參數(shù)統(tǒng)計測試??梢暂p松添加其他的數(shù)據(jù)(如臨床腦電圖, 核磁共振等),軟件提供圖形界面,利用基準(zhǔn)點(diǎn)自動匹配各種數(shù)據(jù)的空間位置。