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采用标量模式光泵磁力仪作为 MEG 传感器的简化屏蔽 MEG-MRI 多模态系统

医学物理 2024-03-20 v2

摘要

由于被测对象的磁场信号极其微弱,且所用磁传感器的动态范围狭窄,脑磁图(MEG)通常在高性能磁屏蔽环境中运行。这一限制导致设备成本高昂且使用受限。此外,MEG 获取的信息为功能图像,为了分析信号源自大脑的哪个部分,需要单独采集形态学图像。当 MEG 与形态学成像设备分离时,尽管它们各自具有很高的测量精度,但可能会出现位置信息上的偏差。为此,我们开发了一种低场磁共振成像系统,该系统将具有宽动态范围和极高测量灵敏度的标量模式光泵磁力仪作为 MEG 的传感器。在低磁场下运行消除了磁共振成像对超导线圈的需求,以及 MEG 所必需的高性能磁屏蔽,有望大幅降低与传统方法相比的成本。我们利用单通道磁力仪实现了约 16pT/Hz1/216\,\rm{pT/Hz}^{1/2} 的噪声水平,并通过差分测量达到了 367fT/cm/Hz1/2367\,\rm{fT/cm/Hz}^{1/2} 的噪声水平。该系统成功对体模进行了 MR 成像,展示了 MEG 与 MRI 融合的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.13287,
  title  = {Simplified Shielded MEG-MRI Multimodal System with Scalar-mode Optically Pumped Magnetometers as MEG Sensors},
  author = {Yosuke Ito and Hiroyuki Ueda and Takenori Oida and Takahiro Moriya and Akinori Saito and Motohiro Suyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13287},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 11 figures