Группа ученых из школы физики Ноттингемского университета разработала компактный носимый сканер мозга, который позволяет измерять функции головного мозга при движении человека (при стоянии или ходьбе). Такая технология позволит лучше диагностировать неврологические состояния с двигательными нарушениями, такие как болезнь Паркинсона, сотрясение мозга, инсульт. Это стало возможным благодаря тому, что ученые смогли разработать новую конструкцию системы управления магнитным полем, которая предоставила значительно большую степень движения объекта, чем это было возможно до этого. Результаты исследования были опубликованы в журнале NeuroImage.
В разработанной носимой системе сканирования использована методика измерения магнитных полей, которые создаются нейронами мозга (МЭГ). Для фиксации изменений магнитного поля ученые использовали небольшие датчики (магнитометры с оптической накачкой). Датчики встраивали в легкий шлем. Уникальность дизайна такого шлема в том, что его можно использовать для измерения магнитной активности в любом возрасте, а датчики прилегают близко к голове, что значительно увеличивает качество измеряемых данных. Кроме того, стандартные методы МЭГ требовали неподвижности и фиксации пациента, а новая технология позволила проводить диагностику при движении.
Однако магнетометры работают точно, если магнитное поле нулевое, то есть они чувствительны в экранированной комнате с контролем магнитных импульсов. Для этого использовались сложные схемы из проводов для подавления магнитных полей. Пациенты при исследовании могли двигать головой в положении сидя, но не могли двигаться амбулаторно. Ученые из Ноттингема разработали систему «матричных катушек», которые состояли из нескольких простых квадратных катушек. Такая конструкция позволяла перенастраивать токи в катушках в режиме реального времени и проводить компенсацию магнитных полей в движущейся области, что дало возможность пациентам двигаться более свободно во время сканирования.
Ученые считают, что матричная катушка может быть использована для решения различных неврологических проблем как в детском возрасте, когда речь идет о двигательных нарушениях, так и в пожилом, когда увеличивается риск падений.
