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香港大学研发超低磁场脑部扫描仪 造福贫穷国家患者

香港大学研发超低磁场脑部扫描仪 造福贫穷国家患者

香港大学研究团队设计的超低磁场(ultra-low field)脑部扫描仪,运用人工智能(AI)与传统稀土磁铁,无须大型超导磁铁与遮蔽室,将造福贫穷国家患者。

根据ElectronicsWeekly.com报导,研究团队设计的脑部扫描仪可容纳病患头部与肩膀、结构高度能将幽闭恐惧感觉降至最低,使用近90公斤钐钴磁铁作为场源(field source)并结合铁磁极片,以产生人头大小、磁通量0.055特斯拉(Tesla)的均匀磁场,扫描约需5~7分钟、运作噪音小、耗电1.2kW使用一般墙壁插座即可。

使用超导磁铁的磁场磁通量通常约3特斯拉,若磁通量超低则讯噪比会受到电磁干扰极大影响,欲提高讯噪比到可用程度就需要在遮蔽室内进行扫描。香港大学研究团队采用超低磁场设计,为防止电磁干扰、提高讯噪比、不用盖遮蔽室,就在扫描仪内与周围设置电磁干扰传感线圈,在扫描程序中融合电磁干扰传感。

电磁干扰传感的数据被用于训练一个卷积神经网络(CNN),以建立病患头部位置的电磁干扰模型,脑部扫描的数据扣掉电磁干扰就能获得可用的结果,跟在遮蔽室扫描的结果相差5%以内,虽然对比与分辨率不及传统使用超导磁铁的MRI扫描仪,但影像较清晰且足以让临床医师判读肿瘤位置与中风迹象。

研究团队后续将推出钕铁硼磁铁版本扫描仪以提高磁场与降低成本,若采用Halbach磁铁阵列还可再降低成本、尺寸、重量。

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