人的大腦被稱為“生命禁區(qū)”，科學家們從未停止對它的探索。腦磁圖(MEG)是目前最先進的磁源成像技術(shù)。腦磁圖通過測量腦內(nèi)神經(jīng)電活動在顱外產(chǎn)生的極其微弱磁場信號，以無創(chuàng)的方式，實時探測腦內(nèi)神經(jīng)活動過程，是癲癇和腦腫瘤患者術(shù)前評估的重要步驟。據(jù)美國國家生物技術(shù)信息中心（NCBI）在2017年6月發(fā)布的數(shù)據(jù)，超過30％的接受神經(jīng)外科治療的癲癇患者需要無創(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)備市場規(guī)模為2.533億美元，預計將以4.5％的復合年增長率增長。由于精神疾病發(fā)生率的上升，到2026年，全球腦磁圖設(shè)備市場將超過3.595億美元。?

一、腦磁圖是什么？?

人的大腦周圍也存在著磁場，這種磁場被稱為“腦磁場”。腦磁場強度非常微弱，需要在電磁屏蔽室中用特殊的儀器，如超導量子探測器（SQUID）來測量，將獲得的電磁信號轉(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定位圖像。腦磁圖是一種對人體完全無創(chuàng)性、無放射性的腦功能圖像探測技術(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，在未來的腦機融合領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展空間。

?傳統(tǒng)腦磁圖設(shè)備看起來十分龐大，這是因為傳統(tǒng)腦磁圖機的核心是超導量子探測器（SQUID）。SQUID 腦磁圖設(shè)備的運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 對外界的震動、電磁脈沖（EMP）等非常敏感且容易損壞，需要嚴格屏蔽的工作環(huán)境和定期的升溫維護，并更換損壞的探測器，設(shè)備維護成本也很高。由于 SQUID 的敏感性和對超低溫的要求，傳統(tǒng)腦磁圖需要將探測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狀態(tài)下工作且無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，這進一步制約了腦磁圖的應(yīng)用范圍。?? ? ? ??

傳統(tǒng)腦磁圖機?

近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們開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年英國諾丁漢大學 Sir Peter Mansfield 影像中心（2003年諾貝爾生理與醫(yī)學獎，磁共振成像誕生地）設(shè)計了一款基于OPM（光泵磁強計）傳感器的3D打印可穿戴式腦磁圖機。該設(shè)備可以像頭盔一樣佩戴，人們在掃描過程中還能自由移動。未來，如果腦磁圖機的價格下降，則可能有助于腦磁圖在神經(jīng)科學領(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

?三、腦磁圖的臨床應(yīng)用

MEG目前在美國有兩種批準的適應(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，可以計劃手術(shù)切除腫瘤，以減輕術(shù)后無力或腦功能喪失。在過去接受過腦外科手術(shù)的患者中，腦電圖測量的電場可能會因頭皮和大腦解剖結(jié)構(gòu)的變化而失真。如果需要進一步手術(shù)，MEG可以無需進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可以大大促進這種定位。MEG主要用作一種非侵入性設(shè)備，可通過使用適當?shù)脑炊ㄎ患夹g(shù)來檢測諸如尖峰之類的發(fā)作性癲癇放電，以確定癲癇灶。在進行癲癇發(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)外科評估中的應(yīng)用方式。? ? ??

MEGG用于癲癇檢測

?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、神經(jīng)影像學和神經(jīng)診斷系統(tǒng)研究軟件的全球領(lǐng)先開發(fā)商，主要經(jīng)營EEG、電磁源定位、多模式神經(jīng)成像以及fMRI增強技術(shù).?

Orion LifeSpan?MEG

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Orion LifeSpan?MEG使用獲得專利的雙張弛振蕩超導量子干涉儀（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，對環(huán)境的雜散電感具有更大的抵抗力。這種組合可實現(xiàn)比以往更高的大腦信號敏感性和更低的干擾噪聲。設(shè)備的模塊化可在需要時提供快速，便捷的服務(wù)。此外，獨特的雙頭盔杜瓦瓶能對成人和兒童人群進行最佳的大腦信號檢測。低溫設(shè)備配備了無振動的真空冷卻系統(tǒng)，可實現(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：測量大腦深處的能力，以便可以檢測并記錄直至海馬和下丘腦水平的大腦活動。此外，傳感器的數(shù)量及其強大的靈敏性讓醫(yī)生能獲得更多的信息；頭盔中的160個超導傳感器可檢測并放大神經(jīng)元產(chǎn)生的磁場；同軸梯度計傳感器減少了電磁干擾，先進的算法濾除了噪聲，因此可以輕松識別感興趣的信號。?

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。?

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；采用人機工程學設(shè)計，對患者和操作員更友好；能為醫(yī)生提供更多有價值的信息。?

結(jié)語