面向384通道基于光泵浦磁感应生理学（OPM-MEG）系统的探索
医学物理
2025-09-04 v1
摘要
基于光泵浦磁感应仪器（optically pumped magnetometer, OPM）的磁感应生理学（OPM-MEG）正因其潜在的改进性能和实用性而在神经影像学中获得了显着的关注。然而，OPM-MEG迄今为止仍滞后于传统MEG在可跨 scalp 测量磁场的独立通道数（即通道数）方面。这一点至关重要，因为增加通道数可在灵敏度、空间分辨率和覆盖范围方面获得改进。不幸的是，增加通道数也提出了显著的技术和实际挑战。本文描述了一种新的OPM-MEG阵列，利用三轴传感器和集成的微型化电子控制单元来测量来自最高可达384个通道的MEG数据。我们还引入了一种高速校准方法，以确保该阵列测量的场的保真度。该系统经 phantom 验证，结果显示，偶极子定位精度良好，测量的磁场与偶极子模型之间的相关性>0.998。随后，我们在人类MEG获取中展示了其实用性：通过测量视觉γ振荡，我们展示了高通道密度所提供的灵敏度改进；通过电影观看范例，我们量化了空间分辨率的改进。总之，我们展示了首个通道数超过典型传统MEG设备的OPM-MEG系统。这标志着OPM成为MEG测量的首选传感器的重要一步。
引用
@article{arxiv.2509.03107,
title = {Towards a 384-channel magnetoencephalography system based on optically pumped magnetometers},
author = {Holly Schofield and Ryan M. Hill and Lukas Rier and Ewan Kennett and Gonzalo Reina Rivero and Joseph Gibson and Ashley Tyler and Zoe Tanner and Frank Worcester and Tyler Hayward and James Osborne and Cody Doyle and Vishal Shah and Elena Boto and Niall Holmes and Matthew J. Brookes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03107},
year = {2025}
}
备注
31 pages, 9 figures. Submitted to Imaging Neuroscience