一種目前用於指導癲癇和其他神經疾病患者治療的腦部掃描器體積龐大，難以在煩躁的幼兒身上使用——但研究人員希望它很快會被一種不比腳踏車頭盔大多少的新機器所取代。
倫敦大學學院的科學家們建立了一種輕便、易於使用的腦磁圖（MEG）掃描器的原型。這些機器監測神經元相互交流時產生的磁場，使醫生能夠看到大腦下一秒的功能。
它們被用於診斷患者，對於確定如何治療對抗癲癇藥物沒有反應且需要手術的癲癇患者尤其有用。腦磁圖掃描幫助醫生查明癲癇發作的根源，並繪製附近的關鍵區域，以避免手術期間的損傷。
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“到目前為止，人們必須躺在大型掃描器上，然後我們說，‘自然點，但無論你做什麼，都不要移動你的頭，’”正在開發新掃描器並在倫敦大學學院惠康信託神經影像中心擔任教授的加雷思·巴恩斯說。他說，這種新掃描器可用於研究，以更深入地瞭解患有神經疾病的患者的大腦是如何運作的。研究人員週三在《自然》雜誌上發表了一篇關於新裝置的論文。
傳統的腦磁圖掃描器並不完全對患者友好：它是一種笨重的固定機器，像蜂巢髮型一樣環繞著頭部。
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標準腦磁圖掃描器。圖片：惠康
“它看起來像你可能會用老式方法燙頭髮的東西，”資助這項新研究的惠康信託基金會的神經科學和心理健康負責人安德魯·韋爾奇曼說。
該掃描器體積龐大，因為測量大腦磁場的感測器需要保持在接近絕對零度或零下269攝氏度的溫度下。而且由於機器對移動敏感，因此很難掃描那些難以長時間保持靜止的人，例如兒童和患有運動障礙的人。
“如果有人移動他們的頭部，它會模糊大腦活動的影像，”韋爾奇曼說。
在大多數情況下，腦磁圖掃描器都是統一尺寸的，這意味著在幼兒身上使用這些機器可能非常棘手。讓掃描器儘可能靠近患者頭部對於捕捉高解析度影像至關重要。
新型掃描器旨在解決這些問題——它更輕便、更靈活，並且更像是頭盔而不是吹風機。
“我們可以像頭盔一樣將新感測器直接放在受試者的頭皮上，”巴恩斯說。他和他的同事使用了一種新型量子感測器，該感測器重量輕，並且在室溫下工作，因此可以將它們直接放置在頭盔中靠近頭皮的地方。然而，地球自身的磁場會干擾這些新感測器，因此研究人員建立了環繞掃描室牆壁的磁線圈，以遮蔽掃描器免受地球磁場的干擾。
巴恩斯說，該掃描器有可能透過使腦磁圖掃描更容易為年輕患者以及癲癇和運動障礙患者所使用，從而改善臨床護理。更靈活的系統可以使醫生捕捉到更自然的大腦活動。
匹茲堡大學醫學中心兒童醫院癲癇專案主任克里斯蒂娜·帕特森博士說，簡化的腦磁圖掃描器將使在年輕癲癇患者中獲得更清晰的大腦影像變得更加容易。但是，她說，她希望確保最終產品的影像質量符合要求。
但首先，新掃描器必須變得更小一點，並且看起來不那麼嚇人。目前，它是一個白色面罩，帶有“十三號星期五”的氛圍，許多電線連線到患者的頭部。
目前，感測器的大小大約相當於一個打火機。研究人員希望將它們縮小到方糖的大小，以便可以將它們塞進一個看起來像腳踏車頭盔的裝置中。他們希望這將使該技術更易於使用，並且對患者更不具威脅性。
“這將非常有助於使其成為兒童更容易進行的測試，”帕特森說。