Giyilebilir Tarama Geliştirmesiyle Hareket Halinde Gerçekleştirilebilen Beyin Görüntüleme

Yeni araştırmalar, ilk kez, giyilebilir bir beyin tarayıcının, insanlar ayakta dururken ve etrafta dolaşırken beyin fonksiyonlarını ölçebildiğini gösterdi. Bu buluş, Parkinson hastalığı, inme ve beyin sarsıntısı dahil olmak üzere hareketi etkileyen bir dizi nörolojik sorunun daha iyi anlaşılmasına ve teşhis edilmesine yardımcı olabilir. Bu yeni teknolojiyi etkinleştirmek için, Nottingham Üniversitesi Fizik Okulu'ndan araştırmacılar yeni bir manyetik alan kontrol sistemi tasarımı geliştirdiler. Bu, daha önce mümkün olandan çok daha fazla konu hareketine izin veriyor. Sonuçlar NeuroImage'da yayınlandı.

Eşsiz giyilebilir beyin tarayıcı sistemi, beyindeki hücresel aktivite tarafından üretilen manyetik alanları ölçmek için (Manyetoensefalografi veya MEG adı verilen bir teknik) optik olarak pompalanan manyetometreler (OPM'ler) adı verilen küçük LEGO tuğlası boyutlu sensörler kullanıyor. Bu sensörler hafif bir kaskın içine yerleştirildi. Eşsiz tasarım, sistemin yeni doğanlardan yetişkinlere kadar herkese uyacak şekilde uyarlanabileceği ve sensörlerin kafaya çok daha yakın yerleştirilerek veri kalitesini önemli ölçüde artırabileceği anlamına geliyor. Bu, büyük ve sabit olan ve tarama sırasında hastanın çok hareketsiz durmasını gerektiren geleneksel beyin tarayıcılarından bir adım ötede bir gelişme.

Bununla birlikte, OPM'lerin beyin sinyallerini ölçecek kadar hassas hale gelmeleri için tam olarak sıfır manyetik alanda çalışmaları gerekir; bu da, manyetik korumalı bir odada (MSR) çalıştırılmaları gerektiği anlamına gelir. Bu oda, Dünya'nın manyetik alanından 50.000 kat daha küçük bir seviyedeki manyetik alanların hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlayan ek donanım içermelidir. Soruna yönelik mevcut çözümler, küçük, sabit bölgeler üzerinde iptal alanları oluşturmak için karmaşık kablo modellerini kullandı. Bu modeller, insanların otururken başlarını hareket ettirmelerine izin verdi, ancak ayakta harekete izin veremedi. Nottingham ekibi şimdi çok sayıda basit kare bobinden oluşan bir 'matris bobini' sistemi tasarladı. Bobin akımları, bobinlerin içine esnek bir şekilde yerleştirilebilen hareketli bir bölge üzerindeki manyetik alanları telafi etmek için gerçek zamanlı olarak yeniden yapılandırılabiliyor ve bu da insanların tarama sırasında hareket etmesi için çok daha fazla alan sağlıyor.

Çalışmayı yöneten Nottingham Üniversitesi'nden Araştırma Görevlisi Niall Holmes şunları söyledi: “Daha fazla harekete izin vermek için matris bobinlerini kullanarak, daha önce imkansız olduğu düşünülen birçok tarama senaryosunu ilk kez gerçekleştirebiliriz, ancak bu hareket, nörogelişim ve bir dizi nörolojik sorun sırasında beyinde tam olarak neler olup bittiğine dair anlayışımızı önemli ölçüde genişletme potansiyeline sahip.”