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革命性的神經成像:新型NexGen 7T MRI掃描器

2023-12-05健康

加州大學柏克萊分校設計的最先進的技術NexGen 7 Tesla(7T)代表了核磁共振掃描器的發展,神經成像世界已經進入了一個新時代。這一突破為人類大腦的結構和功能提供了前所未有的洞察力。NexGen 7T以其超高分辨率脫穎而出,能夠揭示傳統核磁共振技術以前看不到的細節。

創新設計和能力

NexGen 7T掃描器創新的核心在於其先進的脈沖梯度線圈。該元件專為高梯度線性設計,支持快速回波重新聚焦,這對高分辨率成像至關重要。它的大內徑為44厘米,實作了200 mT m^(−1)的令人印象深刻的梯度強度和每軸900 T m^(−1) s^(−1)的下降率。這種設計促進了更短的回聲時間,顯著提高了訊雜比(SNR)。

增強功能MRI

NexGen 7T徹底改變了功能性MRI(fMRI)。增強的分辨率使神經科學家能夠更精確地定位大腦活動,這對研究腦柱和皮層特別有益。這種粒度洞察力對於理解復雜的神經回路至關重要,並可能導致診斷和治療腦部疾病的新方法。

卓越的擴散成像

NexGen 7T擅長擴散成像,對繪制大腦白質通路至關重要。增強的SNR和角度分辨率允許更詳細地視覺化復雜的白質結構。這種能力對於理解大腦內部的連線和網路非常關鍵。

腦血量成像

利用血管空間占用(VASO)技術,NexGen 7T提供了大腦活動更精確地定位到特定皮層,提供了大腦血流和體積的精致檢視。這種精確度對於理解各種大腦功能和障礙至關重要。

NexGen 7T中技術突破

1.接收器陣列:64通道和96通道接收器陣列,旨在緊密貼近頭部,顯著改善大腦皮層的SNR。這些陣列是標準MRI線圈的重大升級,增強了掃描器檢測來自大腦的微小訊號的能力。

2.外周神經刺激管理:NexGen 7T納入了掃描期間監督和限制周圍神經刺激( peripheral nerve stimulation, PNS)的系統,確保患者的安全和舒適。鑒於掃描器的高功率性質,此功能是很關鍵的。

3.射頻傳輸和接收線圈:這些線圈經過精心設計,以適應梯度線圈施加的空間限制。它們對於射頻訊號的有效傳輸和接收是不可或缺的,這對實作高分辨率影像非常重要。

4.冷卻和遮蔽系統:先進的冷卻系統擅長管理高功率梯度線圈產生的熱量,而最佳化的射頻遮蔽將渦流誘導的加熱降至最低。這些系統對於維護掃描器的操作完整性和效能至關重要。

5.系統控制電腦升級:為了適應高分辨率成像所需的更大數據大小和更高的吞吐量,對系統控制電腦進行了重大升級。這些升級包括增強的記憶體容量和改進的數據處理能力。

套用和未來前景

NexGen 7T MRI掃描器為神經科學研究開辟了新的領域。它提供大腦超高分辨率影像的能力具有巨大的潛力,可以促進我們對神經疾病的理解,如艾爾茨海默氏病、精神分裂癥和自閉癥。此外,其卓越的成像能力可能導致新的診斷生物標誌物和治療策略的開發。

NexGen 7T MRI掃描器不僅僅是一種成像工具;它是通往人類大腦未知領域的門戶。其尖端設計和能力標誌著神經成像技術的重大飛躍,有望改變我們的大腦研究和醫療保健方法。隨著我們繼續探索其全部潛力,NexGen 7T準備在塑造神經科學的未來方面發揮關鍵作用。