人的大腦被稱(chēng)為“生命禁區(qū)”，科學(xué)家們從未停止對(duì)它的探索。腦磁圖(MEG)是目前最先進(jìn)的磁源成像技術(shù)。腦磁圖通過(guò)測(cè)量腦內(nèi)神經(jīng)電活動(dòng)在顱外產(chǎn)生的極其微弱磁場(chǎng)信號(hào)，以無(wú)創(chuàng)的方式，實(shí)時(shí)探測(cè)腦內(nèi)神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程，是癲癇和腦腫瘤患者術(shù)前評(píng)估的重要步驟。據(jù)美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心（NCBI）在2017年6月發(fā)布的數(shù)據(jù)，超過(guò)30％的接受神經(jīng)外科治療的癲癇患者需要無(wú)創(chuàng)性腦成像，例如磁腦電圖（MEG）。根據(jù)Coherent Market Insights發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，2018年全球腦磁圖設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為2.533億美元，預(yù)計(jì)將以4.5％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。由于精神疾病發(fā)生率的上升，到2026年，全球腦磁圖設(shè)備市場(chǎng)將超過(guò)3.595億美元。?

一、腦磁圖是什么？?

人的大腦周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)，這種磁場(chǎng)被稱(chēng)為“腦磁場(chǎng)”。腦磁場(chǎng)強(qiáng)度非常微弱，需要在電磁屏蔽室中用特殊的儀器，如超導(dǎo)量子探測(cè)器（SQUID）來(lái)測(cè)量，將獲得的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成等磁線圖，并與MRI解剖影像信息疊加整合，就形成了具有功能信息的解剖學(xué)定位圖像。腦磁圖是一種對(duì)人體完全無(wú)創(chuàng)性、無(wú)放射性的腦功能圖像探測(cè)技術(shù)。腦磁圖為研究大腦的工作原理提供了更豐富的信息，并且使其成為腦機(jī)接口和人工智能研究領(lǐng)域最有潛力的技術(shù)手段，在未來(lái)的腦機(jī)融合領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展空間。

?傳統(tǒng)腦磁圖設(shè)備看起來(lái)十分龐大，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)腦磁圖機(jī)的核心是超導(dǎo)量子探測(cè)器（SQUID）。SQUID 腦磁圖設(shè)備的運(yùn)行需要消耗大量的液氦，成本極高，這在很大程度上限制了腦磁圖的普及應(yīng)用。此外，SQUID 對(duì)外界的震動(dòng)、電磁脈沖（EMP）等非常敏感且容易損壞，需要嚴(yán)格屏蔽的工作環(huán)境和定期的升溫維護(hù)，并更換損壞的探測(cè)器，設(shè)備維護(hù)成本也很高。由于 SQUID 的敏感性和對(duì)超低溫的要求，傳統(tǒng)腦磁圖需要將探測(cè)器固定地布置在巨大的液氦杜瓦中，這使得腦磁圖只能在靜止?fàn)顟B(tài)下工作且無(wú)法有效適配不同大小的頭部，尤其是兒童和青少年的使用受到很大限制，這進(jìn)一步制約了腦磁圖的應(yīng)用范圍。?? ? ? ??

傳統(tǒng)腦磁圖機(jī)?

近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始探究可在室溫下工作、體積較小、重量較輕、可大批量生產(chǎn)的腦磁圖設(shè)備。2017年英國(guó)諾丁漢大學(xué) Sir Peter Mansfield 影像中心（2003年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，磁共振成像誕生地）設(shè)計(jì)了一款基于OPM（光泵磁強(qiáng)計(jì)）傳感器的3D打印可穿戴式腦磁圖機(jī)。該設(shè)備可以像頭盔一樣佩戴，人們?cè)趻呙柽^(guò)程中還能自由移動(dòng)。未來(lái)，如果腦磁圖機(jī)的價(jià)格下降，則可能有助于腦磁圖在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域獲得更大的應(yīng)用。??

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基于OPM傳感器的3D打印可穿戴式腦磁圖機(jī)

?三、腦磁圖的臨床應(yīng)用

MEG目前在美國(guó)有兩種批準(zhǔn)的適應(yīng)癥，一種用于術(shù)前腦圖繪制，另一種用于癲癇手術(shù)。對(duì)于患有腦瘤或其他病變的患者，MEG可能能夠繪制出病變附近正常功能區(qū)域的確切位置，可以計(jì)劃手術(shù)切除腫瘤，以減輕術(shù)后無(wú)力或腦功能喪失。在過(guò)去接受過(guò)腦外科手術(shù)的患者中，腦電圖測(cè)量的電場(chǎng)可能會(huì)因頭皮和大腦解剖結(jié)構(gòu)的變化而失真。如果需要進(jìn)一步手術(shù)，MEG可以無(wú)需進(jìn)行侵入性腦電圖研究即可提供必要的信息。在癲癇的外科手術(shù)治療中，最關(guān)鍵的信息是癲癇病灶的位置，而MEG可以大大促進(jìn)這種定位。MEG主要用作一種非侵入性設(shè)備，可通過(guò)使用適當(dāng)?shù)脑炊ㄎ患夹g(shù)來(lái)檢測(cè)諸如尖峰之類(lèi)的發(fā)作性癲癇放電，以確定癲癇灶。在進(jìn)行癲癇發(fā)作的所有自發(fā)MEG記錄中，EEG和MEG數(shù)據(jù)均可用于分析。臨床研究表明，MEG還可以用于其他神經(jīng)外科應(yīng)用，包括頭部外傷，帕金森氏病和其他疾病。結(jié)合MEG，EEG，fMRI和新的連接方法，也正在評(píng)估用于臨床應(yīng)用。這些研究將繼續(xù)改變MEG在神經(jīng)外科評(píng)估中的應(yīng)用方式。? ? ??

MEGG用于癲癇檢測(cè)

?四、腦磁圖主要廠商

1、Compumedics Neuroscan? ? ? ??? ? ?

Compumedics Neuroscan成立于1985年，是神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)和神經(jīng)診斷系統(tǒng)研究軟件的全球領(lǐng)先開(kāi)發(fā)商，主要經(jīng)營(yíng)EEG、電磁源定位、多模式神經(jīng)成像以及fMRI增強(qiáng)技術(shù).?

Orion LifeSpan?MEG

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Orion LifeSpan?MEG使用獲得專(zhuān)利的雙張弛振蕩超導(dǎo)量子干涉儀（DROS SQUID）傳感器，其信噪比高于傳統(tǒng)SQUID傳感器。它們與優(yōu)化的第二代軸向梯度儀耦合，對(duì)環(huán)境的雜散電感具有更大的抵抗力。這種組合可實(shí)現(xiàn)比以往更高的大腦信號(hào)敏感性和更低的干擾噪聲。設(shè)備的模塊化可在需要時(shí)提供快速，便捷的服務(wù)。此外，獨(dú)特的雙頭盔杜瓦瓶能對(duì)成人和兒童人群進(jìn)行最佳的大腦信號(hào)檢測(cè)。低溫設(shè)備配備了無(wú)振動(dòng)的真空冷卻系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)24/7全天候的虛擬100％冷卻液再循環(huán)。Orion LifeSpan?MEG single Dewar system于2月19日獲得FDA批準(zhǔn)上市。?

2、RICOH USA?? ? ? ??? ? ?

RICOH MEG

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RICOH的MEG腦部掃描儀具有以下特點(diǎn)：測(cè)量大腦深處的能力，以便可以檢測(cè)并記錄直至海馬和下丘腦水平的大腦活動(dòng)。此外，傳感器的數(shù)量及其強(qiáng)大的靈敏性讓醫(yī)生能獲得更多的信息；頭盔中的160個(gè)超導(dǎo)傳感器可檢測(cè)并放大神經(jīng)元產(chǎn)生的磁場(chǎng)；同軸梯度計(jì)傳感器減少了電磁干擾，先進(jìn)的算法濾除了噪聲，因此可以輕松識(shí)別感興趣的信號(hào)。?

3、Croton Healthcare? ? ??? ? ?

Croton Healthcare旗下的子公司，總部位于芬蘭赫爾辛基的MEGIN在30多年來(lái)一直是全球領(lǐng)先的MEG技術(shù)提供商。MEGIN的MEG掃描儀是一種非侵入性，功能性的大腦定位解決方案，用于診斷檢查，治療策略和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干預(yù)。?

TRIUX?neo

TRIUX?neo能夠掃描先前由于磁化材料（例如植入的刺激器，牙齒填充物或牙套）而被排除在外的患者；采用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)患者和操作員更友好；能為醫(yī)生提供更多有價(jià)值的信息。?

結(jié)語(yǔ)