腦磁圖（MEG）新型技術及功能特點-多通道光泵磁力計便攜平臺

腦磁圖（MEG）新型技術及功能特點
多通道光泵磁力計便攜平臺

腦磁圖（MEG）開發題材行業前景了解

腦磁圖（MEG）在風險評估健身神經系統性直流電壓存在的磁體來精確在線檢測腦細胞功能鍵性。傳統文化的MEG實用型超導感知器，這男人性能、實用型性和構建存在了大量受限；只不過，近兩余載來，光泵磁力鏈計optically-pumped-magnetometers（OPMs）的獲取使該行業發生了革命斗爭性轉化。OPMs是可能在就沒有高溫的情況匯報下精確在線檢測MEG衛星信號，最終得以實行了“OPM-MEG"體系的市場概念，該體系面上能擴大精準度和識別率、適用年限依從性、自衛權受試者中國電信和更低的直接費用。這里的，咱們的匯報新一大種新的OPM-MEG設計的概念，具不同規格的中智能化和集成化的智能電子管控、高平行的攜便性和問題解決的感知器新動態化的的范圍（是可能算是目前有測試機器設備的zui大受限）。咱們的揭示，與已組建的測試機器設備差距，該體系存在等效的工作；大概一般來說，當精確在線檢測作業促進的beta帶、伽馬帶和會致的健身神經系統性電反應時，位于兩大體系的源位置具位置各種相關度，時長各種相關度＞0.7在個體工商戶平行和＞0.9受眾群體中。實用型電磁振動器體模，咱們的在在題材場中自動運行體系來說明怎么寫文件問題解決的新動態化的的范圍8nT。咱們的揭示，該體系在自衛權健身過程中（包含坐立范式）獲得大數據是有用的，然而它與同時electroencephalography（EEG-臨床檢驗標準規范）兼容。zui后，咱們的在在兩大研究室當中中國電信體系來說明怎么寫文件可囊胚移植性。綜合性一般來說，咱們的的新體系被說明怎么寫文件是OPM-MEG技木的決定性一步一個腳印，并且還為新一代人功能鍵性藥學激光散斑出具新一大個有招吸引力的的app。

腦磁圖（MEG）測量電流通過大腦神經元組裝產生的磁場（Cohen 1968）。這些磁場的數學建模產生三維圖像，顯示electrophysiological活動的空間和時間特征。MEG是研究大腦功能的成熟工具，在神經科學和臨床實踐中具有應用（Baillet，2017）。在神經科學中，它可用于測量誘發反應，神經振蕩，功能連接和網絡動力學-顯示大腦如何不斷形成和溶解支持認知的網絡。臨床上，MEG zui常用于癲癇，以定位負責癲癇發作的大腦區域以及周圍雄辯的皮層（De Tiège et al.，2017）。還有其他潛在的應用，從研究兒童常見疾病（例如，自閉癥聽覺誘發反應潛伏期的測量（Matsuzaki等人，2019年））到調查老年人的神經退行性疾病（例如，癡呆癥皮質減緩的測量（Gouw等人，2021年））。MEG在空間精度（因為磁場對頭骨的扭曲比EEG測量的電位小）和靈敏度（因為EEG更受非神經元來源（如肌肉）的人工制品的影響）方面優于臨床標準electroencephalography（EEG）（Boto等人，2019年；Goldenholz等人，2009年）

近年來，MEG儀器通過引入光泵磁力計（OPMs）而發生了革命性的變化。（參見（Brookes等人，2022年；Schofield等人，2023年；Tierney等人，2019年）的評論。）OPMs測量磁場的靈敏度與傳統MEG使用的傳感器相似，但不需要低溫冷卻。它們也可以是微制造的（Schwindt等人，2007年；V. Shah等人，2007年，2020年；V.K.Shah&Wakai，2013年），因此它們小巧輕便。這導致了多種優勢。例如，傳感器可以放置在更靠近頭皮表面的位置（與低溫設備相比，不再需要熱絕緣間隙）；這顯著提高了信號幅度（Boto等人，2016年，2017年；livanainen等人，2017,2019,2020）理論計算表明，這可以提供的空間分辨率（高于傳統的MEG和EEG）（Nugent等人，2022年；Tierney等人，2022年；Wens，2023年）。陣列可以適應任何頭部形狀-從新生兒到成年人（Corvilain等人，2024年；Feys等人，2023年；Hill等人，2019年；Rier等人，2024年）。適應性還意味著陣列可以設計為優化對特定效應（Hill等人，2024年）或大腦區域（Lin等人，2019年；Tierney，Levy等人，2021年）的敏感性。當傳感器隨著頭部移動時，參與者可以在記錄期間自由移動（假設背景場得到良好控制）（Holmes等，2018,2019,2023； Rea等，2021）。這使得在新任務期間記錄數據（Boto等，2018；Rea等，2022）甚至癲癇發作（Feys等，2023；Hillebrand等，2023）。對不同頭部大小/形狀的適應性加上運動魯棒性（Feys&De Tiège，2024）意味著，像EEG一樣，OPM-MEG系統是可穿戴的。然而，與EEG不同，傳感器不需要與頭部進行電接觸，使得OPM-MEG在患者友好性方面比EEG更實用。

zui后，即便在發展的前兆時段.，立于OPM的軟件也比以往的MEG設備更廉價。這樣可觀的資源優勢在理論與實踐上會性出現OPMMEG成了electrophysiological自動測量的shou選做法，甚至會有會性加入EEG成了特定適用的醫學APP。 

多安全通道OPM-MEG設計數據報告收采講解

 

我們zui初的目標是比較兩種不同的OPM-MEG系統。兩者都由64個三軸Quspin QZFM OPM傳感器（QuSpin Inc. Colorado，USA）組成，每個傳感器都能夠在三個正交方向上測量磁場，從而實現192個獨立通道的數據收集。傳感器設計已經有了很好的記錄（Boto等人，2022；V.Shah等人，2020），這里不再詳細重復；簡而言之，每個傳感器頭都是一個獨立的單元，包括一個87Rb蒸汽電池，一個用于光泵浦的激光器，一個用于電池內場控制的板載電磁線圈和兩個用于信號讀出的光電二極管。光束分離器將激光輸出分開，相關光學器件通過電池投射兩個正交光束，以實現三軸場測量。傳感器的中位數噪聲底限預計~15fT/sqrt(Hz)在3-100 Hz范圍內。這比典型的單軸或雙軸OPM的噪聲底略高，因為需要將激光束分開進行三軸測量（Boto et al.，2022）。兩個系統的傳感器安裝在相同的3D打印頭盔中（Cerca Magnetics Limited，Nottingham，UK），確保陣列幾何形狀對于所有測量都是相同的（參見圖1A-插圖）。陣列被放置在一個磁屏蔽室（MSR）中，包括四個金屬層和一個銅層，以分別衰減DC/低頻和高頻磁干擾場（Magnetic Shields Limited，Kent，UK）。MSR墻壁配備了消磁線圈，以減少掃描前的殘余磁化。MSR還配備了矩陣線圈（Holmeset al.，2023）和指紋線圈（Holmeset al.，2019）-兩者都能夠進行主動場控制（Cerca Magnetics Limited，Nottingham，UK）。單個“采集"計算機用于OPM-MEG控制和數據采集；該范式（以及相關的時間標記（“觸發器"）描述了向受試者提供刺激的時間）由第二臺“刺激"計算機控制。視覺刺激通過波導投影到位于受試者前方的背投影屏幕上~100 cm呈現。我們使用了Optoma HD39 Darbee投影儀，刷新率為120 Hz。兩個系統的示意圖如圖1C所示。

圖1：OPM-MEG整體的性： A）機架怎么安裝（RM）OPM-MEG整體的性；感測器器頭可以通過MSR外的電子器材無線裝置為了滿足電子器材無線裝置時代發展的需求，機架的把控。B）集合中型化（IM）OPM-MEG整體的性；受試者常戴的雙肩包內收錄各個的把控和終端采集電子器材無線裝置為了滿足電子器材無線裝置時代發展的需求，裝置。整體的性目的圖——對的兩個整體的性都能夠，主要差異是電子器材無線裝置為了滿足電子器材無線裝置時代發展的需求，OPM：紅白色方法表示IM整體的性，綠色表示RM整體的性。集合徵型整體的性的電子器材無線裝置為了滿足電子器材無線裝置時代發展的需求，裝置相冊圖片。

圖2體現 了他們的RM和IM體統范圍內的很最后。獨立內容的最后體現 （在任何6次自動運行中月均）；2個內容的等效圖在添加文件中帶來了。表面面板A體現 控制鍵單擊前一天的beta熬制。將在個兩種體統中，zui大的beta熬制被市場定位到下側初快感覺運作皮層（考慮到右手指的運作），耗時時體現 出顯然的運作引起beta藝術的提高，如期望值的這種。圖2B體現 了圓激發性形成前一天的伽馬熬制。將在個里，zui大的激發性引起加劇在最通常視覺效果地方，并仔細觀察到激發性形成前一天伽馬藝術的期望值加劇。圖2C體現 了附近部形成的引起不起作用。彩色圖像體現 了引起不起作用的地方署名，其時間延遲為~170ms，最通常在梭形地方。

圖2：RM和IM系統比較： A）手指運動的β帶反應；在左邊的圖像中，疊加顯示zui大beta調制的位置，右邊的時間過程顯示beta帶振幅的時間演變。b）對視覺刺激的伽馬反應；圖像顯示伽馬調制的位置，時間過程顯示伽馬帶振幅的演變。c）對面部呈現的誘發反應；圖像顯示zui高誘發功率的位置，時間過程顯示試驗平均誘發反應。在所有三種情況下，數據在6次運行中平均；顯示了兩個系統的圖像，在時間過程圖中，紅色表示RM系統，藍色表示IM系統，陰影區域表示運行均方差。

圖3展現了我門的坐立人物的結果出現。圖3A和C圖對應展現了beta配制和從新的感覺活動皮層頂值領取的TFS的pseudo-T-statistical畫像。zui大的beta配制停留于對側感覺活動依據，從手部依據里邊伸延到責任腳部活動的依據（感慨一個，人物涉及到站起來時手活動，那么這才是行意料之中的）。TFS在只要一應力測試的前4秒展現出清析的beta帶各不相同步，而受試者也正在活動。圖3 展現了調節器器側量的原有交變電場數據信息。一般數調節器器展現由活動制造的游戲背景場偏位，>1.5 nT這突破了調節器器在開環格局下自動運營時的動態化依據。雖說有這類大的場偏位，調節器器仍控制自動運營。雖然說調節器器在開環自動運營時行實行這類側量，但無線信號的最正確性將被增益控制和CAPE偏差的有明顯妨礙（Borna et al.，2022）。

圖3：坐立目標任務卡卡：A）目標任務卡卡受到的beta調變的環境的特點。B）檢修通道測試的原本電場，出現感測器器橫穿a ~2 nT經驗場，參予者從姿勢移動式到站姿。C）來于體驗田徑運動健身皮層的TFS，出現面神經振動的時頻發展歷程。D）目標任務卡卡的闡釋，以呈現田徑運動健身范圍圖。

連接數OPM-MEG/EEG三級聯動評測

圖4：潛在OPM-MEG/EEG： A）戴著EEG帽和OPM-MEG摩托車頭盔的陸續參與。b）在自然的頭顱健身足球運動階段記錄好查詢的數劇統計：界面表明了試驗中受試者所做的zui大平行和拖動。條體現受試者的月標準差；的數劇統計點界面表明各個個人用戶受試者的值。C）和D）各是界面表明組月均beta和伽馬調節作用。在兩大類的原因下pseudo-T-statistical圖文和相關聯的TFS（來自五湖四海beta的zui小值和伽馬看上去皮層的機構點）在些圖文中界面表明了EEG和MEG。很多的數劇統計基本都是在健身足球運動的的原因下記錄好查詢的。

大型化OPM-MEG模式歸納

我們的總體目標是展示一種新的OPM-MEG系統，具有集成和小型化的電子設備，并測試其評估人體electrophysiological功能的可行性。我們的主要演示看到新的IM系統在兩個受試者中多次使用，以提供與已建立的OPM-MEG設備的比較，該設備以前已經得到廣泛驗證（Boto等人，2022； Rea等人，2022；Rier等人，2023,2024），包括與傳統MEG（Boto等人，2021；Hill等人，2020；Rhodes等人，2023）。兩個系統獲得的結果顯示出驚人的一致性。源時間在系統之間具有高度可重復性，平均相關性為~0.75對于單個運行，以及>0.9對于同一受試者的多次運行的平均值。總體而言，這些結果表明這兩個系統提供了等效的性能。重要的是，這不僅驗證了小型化的電子設備，而且還表明MSR內部的這種電子設備（作為背包佩戴）不會在OPM傳感器處產生有效的磁干擾，這些干擾不能通過均勻場校正（Tierney等人，2021）和波束成形（Brookes等人，2021）等方法在后處理中被拒絕。

 

zui后，從實際角度來看，IM系統表現良好。在之前的OPM中，MEG系統的魯棒性一直是一個關鍵問題，特別是在測量中丟失的通道數量。在這里，在使用我們的IM系統的32個實驗中，我們丟失了（平均）3±5通道。在我們丟失通道的情況下，原因通常是傳感器頭和帶狀電纜之間的連接。傳感器頭使用卡扣連接，卡在帶狀電纜上，進行電氣連接。這在制造電纜時需要zui小的公差，因為即使是電纜厚度的微小變化也會使卡扣連接器松動，從而導致連接不穩定（這也是IM系統中空房間噪音略微增加的可能原因）。這是該系統未來幾代應該改變的事情。盡管有這個小限制，IM系統表現良好。64個Quspin QZFM傳感器的設置時間通常約為三分鐘——這包括加熱蒸汽電池和激光器、用PID控制器鎖定溫度、優化所有傳感器參數、將每個電池內的場歸零、校準傳感器和打開閉環的時間。每個OPM傳感器頭的特性略有不同，這意味著控制參數必須在每個傳感器的基礎上進行優化（就像超導量子干涉設備（SQUID）必須在傳統MEG系統中單獨調整一樣）。在IM系統中，由于這些參數是在傳感器啟動時優化和設置的，傳感器頭可以輕松更換，而不需要在更換后重新啟動傳感器以外的任何東西。這是運行系統時的一個重要的實際優勢，進一步增加了設計的模塊化。

 

這里報告了一種全新的OPM-MEG系統設計，具有小型化和集成的電子控制、高水平的便攜性和有明顯改善的動態范圍。我們已經證明，與已建立的儀器相比，這種儀器提供了對刺激的誘導和誘發神經電反應的等效測量，并且它提供了改進的動態范圍。我們已經證明，該系統在參與者運動期間（包括從坐到站的范例）收集數據是有效的，并且它與同步EEG記錄兼容。zui后，我們通過在兩個實驗室之間移動系統來證明便攜性。總體而言，我們的新系統代表了OPM-MEG向前邁出的重要一步，并為下一代功能性醫學成像提供了具吸引力的平臺。

就昊量光電材料：重慶昊量磁學玻璃設施生產環保設備有局限介紹是磁學玻璃工具專業課程代辦商，工具包涵各種皮秒激光束器、磁學玻璃調配器、磁學玻璃測量方法設施生產環保設備、磁學玻璃開關元件等，包含用涉及到了建材精加工、光通信技術、生物體工程醫院、生物體學探索、中國軍事、量子磁學玻璃、生物體工程顯微、云科技傳感器、皮秒激光束生產制造等；可以為朋友能提供全面的設施生產環保設備裝有，指導，體系配置建設，工具建設，體系集合等服務于。