国家重点研发计划重大突破，全球首台256通道无液氦脑磁图仪及芯片化原子磁力计正式发布

2024年2月3日，由北京未磁科技有限公司牵头的国家重点研发计划诊疗装备与生物医用材料重点专项“新型无液氦脑磁图系统研发”项目2023年度总结会暨2024年推进会顺利召开。会上发布了项目取得的重大成果——全球首台256通道无液氦脑磁图仪Marvel MEG Pro。此项重磅成果的发布，是继128通道无液氦脑磁图仪Marvel MEG®研发成功后，项目组的又一重大突破，标志着我国在无液氦脑磁图仪领域的研发及应用站在了世界前沿。

全球首台256通道无液氦脑磁图仪

项目组发布的256通道无液氦脑磁图仪使用了未磁科技自主研发的截面尺寸仅为11.4mm×15mm的全新芯片化原子磁力计，相较于此前美国Quspin原子磁力计产品体积进一步缩小15%，是目前全球最微型化的商用原子磁力计，并保持了10fT量级的极弱磁场测量灵敏度。同时项目组突破了256通道超高密度脑磁探测器阵列串扰及同步控制的难题，第一次使得无液氦脑磁图仪OPM-MEG通道数达到与传统超导量子干涉仪脑磁图仪SQUID-MEG相当，在临床应用中实现了毫米级的空间定位能力，为全球新型无液氦脑磁图仪的发展及临床应用做出了中国自主原创的突破性贡献。

未磁科技原子磁力计与Quspin原子磁力计对比

左：未磁科技第一代原子磁力计XMAGTECH Gen1;

中：美国Quspin原子磁力计；

右：未磁科技第二代原子磁力计XMAGTECH Gen2

脑磁图仪通过测量大脑神经元产生电活动时伴生的微弱磁场，实现对活跃的神经元区域进行检测、定位及成像，由于脑磁检测无创、无辐射、无需造影剂，并同时具备毫秒级时间分辨率及毫米级空间分辨率，因此在过去四十年全球应用中，针对癫痫病灶定位、脑功能区定位及评估、认知障碍评估、精神疾病评估、脑网络研究、脑机接口等临床与脑科学领域已经证明了其重大临床及科研价值。

但由于大脑产生的磁场非常微弱，仅为地球磁场的1亿分之一量级（10-14Tesla），传统脑磁图仪仅可使用超导量子干涉仪（Superconducting Quantum Interference Device，SQUID）作为磁场测量手段。此外，因使用大量液氦，其设备及维护费用高昂，并且需要重量超过十吨的庞大屏蔽设施来保证测量过程不受到其他电磁干扰，对安装环境要求严格且施工周期可达数月。同时由于检测过程相对复杂，准备时间较长，操作和数据处理对使用人员要求较高而推广受限。

针对这些痛点，项目组研发的新型无液氦脑磁图仪在原理及技术层面均进行了大量创新：

在核心的磁场感知层面，使用自主研发的常温工作超高灵敏度量子磁场传感器，不但无需再使用液氦制冷，传感器阵列体积也大幅缩小并距离大脑更近，可实现更高的探测信噪比和定位精度；在关键的磁场屏蔽方面，利用重量不足一吨的集成式的屏蔽仓和动态磁场追踪系统实现了高效能的主被动磁场屏蔽，可方便、快速的在几乎所有医疗环境中进行部署，大幅降低了设备的购置、安装和维护成本及难度；同时，项目组结合中国临床真实需求，研制了适应我国医疗机构的硬件及软件系统，大幅简化操作及使用难度，提高了检测效率，降低了患者负担，为无液氦脑磁图仪进入规模化临床及科研推广应用奠定重要基础。

北京未磁科技有限公司全球首台256通道无液氦脑磁图仪

北京未磁科技有限公司的国产无液氦脑磁图仪目前已经在北京天坛医院、宣武医院、武汉同济医院、山东省立医院等多家医院装机应用，并实现了多个全球首创的临床应用突破。

例如，北京天坛医院实现了全球首例无液氦脑磁图脑胶质瘤切除术前功能区定位，毫米级的定位精度由金标准术中电生理以及术后患者查体结果验证。武汉同济医院实现了全球首例无液氦脑磁图定位的核磁阴性难治性癫痫手术，无液氦脑磁图仪对患者的致痫病灶定位与植入颅内深部电极的定位完全一致，微创毁损手术完成治疗后患者癫痫发作完全消失。

除此之外，还有多项世界首创的无液氦脑磁图研究正在开展，涉及认知障碍评估、脑机接口、神经调控与康复、脑网络研究等多个方面，有望实现我国原研的医工交叉成果突破，早日造福广大患者，并为我国的脑计划助力。

全球首例无液氦脑磁图运动功能区定位辅助下的胶质瘤切除手术

全球首例无液氦脑磁图定位核磁阴性难治性癫痫手术

文|张彩妮

微信|Ninigo111

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