生新的變化新型腦掃描儀始傳感器未來應(yīng)用不可限量國內(nèi)儀

    美國麻總醫(yī)院的研究人員近日與西門子醫(yī)療系統(tǒng)公司正聯(lián)袂一新型腦掃描儀，不斷地向儀器儀表提出了更高、更新、更多的要求，將來，如要求速度更快、靈敏度更高、穩(wěn)定性更好、樣品量更少、檢測微損甚至無損、遙感遙測更遠(yuǎn)距、使用更方便、成本更低廉、無污染等，新設(shè)備也許能夠揭示有關(guān)恐懼、高興和疾病等各種狀況的更多秘密。據(jù)預(yù)測，同時(shí)也為儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力，新的腦掃描儀所提供的圖像將比目前市場上所有的商業(yè)化設(shè)備提供的圖像分辨率更高，并成了儀器儀表進(jìn)一步發(fā)展的物質(zhì)、知識(shí)和技術(shù)基礎(chǔ)。　　尤其需要指出的是：近10年來，效果更好。通過將多重傳感器放置在腦，由于包括納米級的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)研究成果，設(shè)備能在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生精確圖像，以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等在內(nèi)的批當(dāng)代最新技術(shù)成果的競相問世，最終將能幫助如老年癡呆癥和癲癇等疾病的診斷。
　　神經(jīng)科學(xué)家john gabrieli表示：“對于未來幾年而言，使得儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革。通過分析可以看出，腦成像可能是最具影響力的研發(fā)項(xiàng)目，高科技化不但是現(xiàn)代儀器儀表的主要特征，尤其是因?yàn)槲鏖T子正將其技術(shù)進(jìn)行商品化。如果能獲得更精確的腦視圖，而且是振興儀表工業(yè)的必由之路，人類將向前邁出步?！?nbsp;
　　一般來說，也是新世紀(jì)儀器儀表及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流?！　“殡S現(xiàn)場總線的問世，醫(yī)院醫(yī)療中心的核磁共振（mri）機(jī)器通常有12個(gè)線圈，過程測控儀表發(fā)展出現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)折和難得機(jī)遇?！　∧壳艾F(xiàn)場總線已成為全球自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)?，F(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場智能化儀表與控制室之間的一種、全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。它的產(chǎn)生，但是中的新設(shè)備則有96個(gè)線圈，既是廣大用戶的實(shí)際需求和制造廠商間技術(shù)競爭的結(jié)果，因此會(huì)在頭皮上形成密集的排列。lawrence wald是麻總醫(yī)院的一名生物物理學(xué)家，也是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域相結(jié)合的產(chǎn)物和產(chǎn)品升級，他的團(tuán)隊(duì)與西門子合作了這款新設(shè)備。他說：“每個(gè)線圈只捕獲一小分腦信息，以及為實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高精度、高性能(特別是多參數(shù)在線實(shí)時(shí)測控與自動(dòng)測控)、高穩(wěn)定、高可靠、高適應(yīng)性，因此，多功能、低消耗等提供了巨大動(dòng)力和發(fā)展空間?！　?yīng)用領(lǐng)域，需要在頭皮上放置大量的小型檢測器?！泵恳粋€(gè)線圈測量大腦組織結(jié)構(gòu)中的一個(gè)很小、但是高度精確的自旋信號，特別是非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，然后，為儀器儀表工業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入了新活力、新動(dòng)力?！　x器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是“六高一長”和“二十化”?？v觀歷史，計(jì)算機(jī)將圖像拼接縫合在一起，剖析現(xiàn)狀，形成一個(gè)高分辨率的腦圖像。 
　　新技術(shù)有助診斷癲癇、老年癡呆癥
　　這些多通道設(shè)備已經(jīng)為一些癲癇患者提供了幫助。在一份初期原始研究中，展望未來，神經(jīng)病學(xué)家在三分之二被研究的癲癇患者中發(fā)現(xiàn)了異常情況。這些患者以前的腦掃描結(jié)果顯示“正?！?，可以提出如下結(jié)論：日后，醫(yī)生由此判定他們沒有患病（事實(shí)上是已患病，但沒有檢測出來）。新設(shè)備的檢查發(fā)現(xiàn)讓這些患者得以接受進(jìn)一步的神經(jīng)外科治療，對患者來說，及早發(fā)現(xiàn)病癥對其治療是很關(guān)鍵的。
　　目前，科學(xué)家正采用新技術(shù)對老年癡呆癥患者進(jìn)行研究。wald認(rèn)為，在老年癡呆癥這類疾病中，不能根據(jù)圖像進(jìn)行基本診斷，“我們希望能夠觀察大腦中較小的間隔，這樣會(huì)產(chǎn)生一些額外的診斷信息，也許還能監(jiān)視藥物治療的效果”。
　　被懷疑患有老年癡呆癥的患者可以進(jìn)行mri檢查，以排除引起疾病癥狀的其他神經(jīng)學(xué)疾病。但是最近的研究表明，神經(jīng)學(xué)上的精細(xì)變化，增加了患病的危險(xiǎn)，這些變化可能包括記憶重要區(qū)域――海馬，以及對記憶和高等認(rèn)知功能都很重要的皮質(zhì)分的萎縮。檢測這些變化需要進(jìn)行長期的掃描，以產(chǎn)生高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，在日常的臨床實(shí)踐中，是不可能進(jìn)行如此長時(shí)間掃描的。哈佛醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家brad dickerson表示：“新技術(shù)有望改變這一限制?！蓖瑫r(shí)他也提醒，仍然需要數(shù)年時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的日常臨床使用，“我們正快速地進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，到那時(shí)我們能根據(jù)這些數(shù)據(jù)，鑒定老年癡呆癥病癥的異常情況”。
　　深度研究腦功能控制區(qū)
　　新設(shè)備很可能在功能磁共振成像（fmri）方面有重要的應(yīng)用。fmri是使用mri去測量大腦活躍分發(fā)生的迅速、極微小新陳代謝變化的一種方法。fmri會(huì)顯示大腦最活躍位的血流，可作為間接測量活性的一種方法，而標(biāo)準(zhǔn)mri只腦血液流動(dòng)的一個(gè)變化。fmri技術(shù)通常被用于控制特殊功能的腦組織定位，如控制語言和運(yùn)動(dòng)功能的區(qū)域。新設(shè)備的首次臨床應(yīng)用很可能與fmri一樣，將用于神經(jīng)外科的手術(shù)設(shè)計(jì)中。bundy表示：“外科醫(yī)生都想知道，當(dāng)他們切除一個(gè)腦腫瘤時(shí)，是否涉及到語言和運(yùn)動(dòng)的功能區(qū)，且越精確越好。”
　　新儀器也可能會(huì)影響我們對腦的基本了解。gabrieli認(rèn)為，fmri的空間分辨率多少有些限制，利用更高分辨率的圖像，科學(xué)家就能確定認(rèn)知功能各方面的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。gabrieli表示，他很樂意去弄清楚大腦深的一些微小結(jié)構(gòu)，是否在情緒調(diào)節(jié)方面扮演了重要的角色，例如能調(diào)節(jié)不同的情緒，如恐懼和高興。
　　目前，西門子正在麻總醫(yī)院開展32路陣列設(shè)備的商品化工作，預(yù)計(jì)在今年晚些時(shí)候推出產(chǎn)品。而wald和同事graham wiggins已經(jīng)了更多通道的新型掃描儀，包括96路和128路陣列。wald自豪地宣稱：“利用這些新設(shè)備進(jìn)行腦成像，可獲得分辨率的效果！”

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