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盤點7家腦磁圖企業!腦成像新星!

日期:2023-07-03
磁圖兼容了腦電圖和功能性磁共振成像的優點,成為了腦成像領域一顆冉冉升起的新星。光泵原子磁力計的成熟和成功小型化進一步促進了腦磁圖的發展和普及。

01

腦磁圖,腦成像新星

腦磁圖(MEG)毫秒級的時間分辨率和毫米級的空間分辨率探查大腦活動,是對大腦高級活動進行研究的利器。
由于大腦和頭皮之間的頭骨和其軟組織并不會扭曲及衰減磁信號,不存在信號失真現象。腦磁圖兼容了腦電圖和功能性磁共振成像的優點,通過捕捉大腦神經活動產生的微弱腦磁場信號實現動態成像。
腦磁圖檢查不需要注射放射性藥品,也不需要暴露在輻射下。整個檢查過程安靜且無創。即使是兒童、嬰兒和孕婦也可以反復接受測試,受試者無任何不舒服感覺。
腦磁圖為研究大腦的工作原理提供了更豐富的信息,并且使其成為腦機接口和人工智能研究領域最有潛力的技術手段,在未來的腦機融合領域有著巨大的發展空間。

02

技術革新加速腦磁圖發展

據Data Bridge Market Research的數據,全球腦磁圖市場預計在預測期內將以 4.90% 的復合年增長率增長,到 2029 年可能達到近4億美元。

傳統腦磁圖的核心是超靈敏的磁探測器——超導磁量子探測器。由于腦內神經電活動產生的顱外磁場非常微弱,只有50-500fT(飛特斯拉),約地球磁場的一億分之一以下,所以需要一種極其靈敏的磁探測器。

超導磁量子探測器的發明促成了腦磁圖的誕生,但也限制了傳統腦磁圖的發展。超導磁量子探測器的運行就像傳統磁共振一樣,需要大量維持超導狀態。而氣又是一種不可再生資源且液氦的價格不斷高漲。這不僅造成傳統的腦磁圖成本極高,也限制了腦磁圖儀的普及應用。

此外,超導磁量子探測器對外界的震動、電磁脈沖等也非常敏感,需要嚴格的屏蔽,設備的維護成本很高。也間接導致傳統腦磁圖只能在靜態下運作,無法適配不同大小的頭部。

近年來,光泵原子磁力計的成熟和成功小型化為腦磁圖的發展帶來了曙光。光泵原子磁力計是通過光束極化原子氣體,利用原子自旋的磁效應實現對微弱磁場測量的技術。相比使用超導磁量子探測器的傳統腦磁圖,基于光泵原子磁力計的新型腦磁圖有以下優點:

  • 作于接近室溫的溫度,無需液氦

  • 探測器更靠近頭皮表面,信噪比更高

  • 探測器可以柔性、可穿戴布置,適用于全部人群

  • 設備體積更小,可以在更小的磁屏蔽環境中使用,利于普及

03

盤點7家腦磁圖企業

1.compumedics?neuroscan

Compumedics Neuroscan成立于1985年,是神經生理學、神經影像學和神經診斷系統研究軟件的全球領先開發商,主要經營EEG、電磁源定位、多模式神經成像以及fMRI增強技術。? ? ??

Orion LifeSpan?MEG使用獲得專利的雙張弛振蕩超導量子干涉儀傳感器,其信噪比高于傳統SQUID傳感器。它們與優化的第二代軸向梯度儀耦合,對環境的雜散電感具有更大的抵抗力。這種組合可實現比以往更高的大腦信號敏感性和更低的干擾噪聲。設備的模塊化可在需要時提供快速,便捷的服務。

此外,獨特的雙頭盔杜瓦瓶能對成人和兒童人群進行最佳的大腦信號檢測。低溫設備配備了無振動的真空冷卻系統,可實現連續24/7全天候的虛擬100%冷卻液再循環。Orion LifeSpan?MEG single Dewar system已獲得FDA批準上市。

2.RICOH USA

RICOH USA成立于1962年,總部位于美國賓夕法尼亞州埃克斯頓,是總部位于東京的理光公司在北美和南美的分公司。

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RICOH的腦磁圖儀具有以下特點:測量大腦深處的能力,以便可以檢測并記錄直至海馬和下丘腦水平的大腦活動。此外,傳感器的數量及其強大的靈敏性讓醫生能獲得更多的信息;頭盔中的160個超導傳感器可檢測并放大神經元產生的磁場;同軸梯度計傳感器減少了電磁干擾,先進的算法濾除了噪聲,因此可以輕松識別感興趣的信號。

3.CTF MEG

CTF MEG成立于1970年,最初用于地球物理勘探和無損材料測試。后來,CTF MEG的工程師和物理學家根據與加拿大國防部的合同開發了機載潛艇探測儀器。這項技術最終被納入領先的CTF MEG腦磁圖系列醫療設備。
在此杰出技術成果的基礎上,CTF MEG 技術的不斷提高推動了科研人員和醫生對大腦的探索。2009 年,CTF 收購了 4D Neuroimaging,進一步為全球客戶提供更好的服務和支持。

CTF MEG的腦磁圖系統能提供高信噪比的腦磁圖數據。CTF的腦磁圖系統的傳感器陣列由分布在整個皮層或腹部區域的151或275個軸向梯度計腦磁圖傳感器組成,并帶有用于噪聲消除的附加參考通道。CTF MEG始終如一地提供清晰的信號、可靠的操作、大腦功能的準確定位以及未來的可擴展性。

4.MEGIN


MEGIN總部位于芬蘭 ,最初名為Neuromag,后來被瑞典公司Elekta收購。從2018 年開始,以MEGIN的名義運營,現在歸屬Croton Healthcare。通常將MEGIN的腦磁圖系統稱為“Neuromag”系統。

MEGIN專注于腦磁圖的研發,在

開拓腦磁圖神經影像學領域方面擁有超過30年的經驗,是腦磁圖技術的全球領導者MEGIN的腦磁圖及其在臨床和研究環境中的應用支持神經科學的重大進步。Neuromag系統已獲NMPA批準。(注冊證號為:國械注進20162070041

MEGIN的腦磁圖

系統能提供非侵入性神經影像學。

全球超100個國家和地區的醫生在使用MEGIN的腦磁圖研究被診斷患有神經系統疾病(如癲癇、腦腫瘤、自閉癥、阿爾茨海默氏癥)和血管畸形的患者。

MEGIN的腦磁圖

合了先進的超彈性 ARMOR? 傳感器技術,擁有獨特有效的干擾消除技術及獲得專利的運動偽影消除技術。MEGIN的腦磁圖為不同患者或研究參與者群體提供了坐姿、斜躺或仰臥患者體位多種選擇。

5.昆邁醫療

北京昆邁醫療科技有限公司2019年于北京市海淀區成立。

公司以量子精密磁場測量技術為核心,致力于生物功能磁成像設備的自主化開發與生產

。公司重點圍繞核心產品新一代量子腦磁圖,創新性地突破了高靈敏度磁傳感、開放式磁屏蔽、高精度

磁反演等一系列技術,可以無創傷、無輻射地對神經活動進行實時探測與成像。

企業的顛覆性研發成果和核心產品未來

將廣泛應用于臨床腦疾病診斷、腦科學研究、腦機接口等前沿領域,有效填補了國內相關技術自主知識產權的空白,打破生物弱磁高端影像設備的外國壟斷。

昆邁醫療的腦磁圖產品創新地使用了臥式磁屏蔽裝置取代了龐大的傳統磁屏蔽室

。半開放式磁屏蔽筒采用多層不等距合金架構,可有效屏蔽外部電磁干擾,均勻區剩余磁場低于2nT;對場地的依賴程度低,靈活度大幅度提高,臨床可執行度更高。

采用新型原子磁強計(OPM)技術取代超導量子干涉儀實現腦磁探測。新型原子磁強計體積小巧,陣列組合可以靈活適應不同人群的頭部輪廓;緊貼頭皮實現信號采集,信號強度更高,極限靈敏度可達到0.01 fTHz-1/2甚至更低;對工作環境要求更寬容,無需液氦。

此外,昆邁醫療還開發了基于光學圖像進行空間配準融合的算法與基于稀疏約束的高空間分辨腦磁源定位技術,實現了自動化腦磁重建與成像。

6.未磁科技

北京未磁科技有限公司擁有先進的極弱磁場測量核心技術平臺,致力于為廣大客戶提供弱磁測量全面解決方案。

公司核心團隊由世界500強公司高管、清華大學、南京大學的杰青優青等國家高層次人才、高層次留創人才、博士后及博士組成,在測量學、量子物理、精密光學、集成電路與控制、結構設計等方面有超過15年的雄厚技術積累。

未磁科技成立2年完成超2億元融資,獲得國家高新技術企業認定和北京市專精特新中小企業認定,并在多項國家和省市級創新創業大賽中取得了突出的成績。

未磁科技利用完全自主知識產權的新型生物極弱磁場探測技術——原子磁力計,成功研發出新一代常溫運行的無液氦腦磁圖儀,可有效檢測大腦磁場信息,同時集成高精度磁場控制系統和多模態刺激系統,為癲癇檢測及病灶定位、腦功能區定位、退行性神經系統疾病檢測及腦科學研究等應用提供全新非侵入式功能成像手段。

7.磁波智能科技

寧波磁波智能科技有限公司是一家專業研究、開發磁波診療技術的公司。公司集合了海內外多位腦磁研究與計算機領域的科技精英,包括中美兩國的醫生、科研人員及工程師等。團隊有超過20年的腦磁圖研究經驗,在量子傳感、計算機輔助診斷、人體弱磁信號檢測方面進行深入研究,開發出來的OPM新一代腦磁圖系統填補了國內空白,在國際上也處于領先地位。

寧波磁波智能科技有限公司的腦磁圖采用新一代超高靈敏度信號傳感器——光泵原子磁力計,可提供一種適應性強、可活動的、更精確、成本更低的新一代腦磁圖系統解決方案。原子磁力計可達到的精度為 6fT,同時體積非常小,探頭的體積僅為10mm3

此外,原子磁力計有望通過合適的測量的手段,同時測得三維磁場矢量的信息,有望使得腦磁儀獲得更高的空間分辨率和源定位準確度。最重要的是,基于原子磁力計的 MEG 可以在常溫下進行測量,僅僅需要在小范圍內進行小功率的加熱 ( 對蒸汽小腔進行加熱 ),這樣,對比于需要用液氦降溫的腦磁圖,采購和運行的成本將大大下降,更有利于腦磁圖的推廣使用。

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