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皓天鑫
薩塞克斯大學(xué)(University of Sussex)的研究團(tuán)隊(duì)近日展示了一種新型的量子傳感器，能夠幫助醫(yī)生更早地發(fā)現(xiàn)像阿爾茨海默氏癥這樣的神經(jīng)退行性疾病。這種掃描儀能精確地檢測(cè)到神經(jīng)元發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)微小變化。
這項(xiàng)新技術(shù)從腦磁圖(MEG)開(kāi)始，它通過(guò)測(cè)量神經(jīng)元發(fā)射時(shí)大腦中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)工作。通常情況下，腦電圖需要大型笨重的機(jī)器，或者至少是笨重的頭盔，但研究小組發(fā)現(xiàn)，將其與新的量子傳感器配對(duì)，可以使設(shè)備更加緊湊，并使過(guò)程更加簡(jiǎn)單和精確。
這種新型量子傳感器被稱(chēng)為光學(xué)泵浦磁強(qiáng)計(jì)(OPMs)，它們能夠比其他傳感器更靠近病人的頭骨。這使它們能夠在時(shí)間和空間上進(jìn)行更精確的測(cè)量--這意味著它們可以測(cè)量非常迅速地發(fā)生的變化，并更好地確定信號(hào)在大腦中的來(lái)源。
研究報(bào)告的作者彼得·克魯格(Peter Kruger)教授說(shuō)：“正是量子技術(shù)使這些傳感器如此精確。這些傳感器含有銣原子氣體。一束激光照射在原子上，當(dāng)原子經(jīng)歷磁場(chǎng)的變化時(shí)，它們會(huì)發(fā)出不同的光。發(fā)出的光的波動(dòng)顯示了大腦中磁活動(dòng)的變化。量子傳感器的精確度在幾毫秒之內(nèi)，在幾毫米之內(nèi)”。
該團(tuán)隊(duì)在三名病人身上測(cè)試了傳感器，他們?cè)谟^看視覺(jué)刺激時(shí)接受了標(biāo)準(zhǔn)的大腦掃描。他們發(fā)現(xiàn)，他們可以測(cè)量信號(hào)在大腦中移動(dòng)的速度，滯后期僅為 10 毫秒。
這可能使量子傳感器有可能作為一系列神經(jīng)退行性疾病的診斷工具而發(fā)揮作用。例如，患者可以接受掃描，測(cè)量他們的大腦活動(dòng)速度，并在幾個(gè)月后進(jìn)行隨訪，看看這一速度是否隨著時(shí)間的推移而下降。如果是這樣，它可能是某些疾病的早期指標(biāo)。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《Scientific Reports.》上。
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