تشخیص ناهنجاری های مغز با الماس های لیزری

تشخیص ناهنجاری های مغز با الماس های لیزری

یک سنسور جدید می تواند ناهنجاری های اولیه مغز را با الماس های مبتنی بر لیزر تشخیص دهد و به تشخیص زودهنگام بیماری هایی نظیر زوال عقل، آلزایمر و صرع کمک نماید.



به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا، به نقل از آی ای، پژوهشگران موسسه فناوری سلطنتی ملبورن (RMIT) و موسسه فرانهوفر در آلمان، در یک تلاش مشترک چند ملیتی، سنسور الماسی جدیدی مبتنی بر لیزر ساخته اند که می تواند میدان های مغناطیسی را تا 10 برابر بهتر از ابزارهای امروزی اندازه گیری نماید.

اندازه گیری میدان مغناطیسی امروزه به صورت گسترده در زمینه پزشکی به کار می آید. تصویربرداری تشدید مغناطیسی یا همان ام آرآی (MRI) که تلفیقی از استفاده از آهنربا و امواج رادیویی برای مشاهده اندام ها و ساختارهای داخل بدن است، به ابزار مهمی جهت بررسی مغز و نخاع و جستجوی علایم اولیه بیماری ها تبدیل گشته است.

از سوی دیگر، با پیشرفت های فناوری پزشکی حالا می توانیم میدان های مغناطیسی ساخته شده توسط جریان های الکتریکی داخل مغزمان را هم اندازه گیری نماییم. با استفاده از تکنیکی به نام مگنتوآنسفالوگرافی (MEG) یا مغناطیس نگاری مغزی، پزشکان حالا می توانند فعالیت مغز را نقشه برداری و مکان هایی را جستجو و کاوش کنند که امکان دارد منشاء تشنج های بیماری صرع باشند یا نورون های ناکارآمد را در طول فعالیتهای عادی در مغز شناسایی کنند.

مغناطیس نگاری مغزی یا مگنتوانسفالوگرافی یک فن تصویربرداری عصبی کارکردی برای نقشه برداری فعالیتهای مغز با ثبت میدان های مغناطیسی تولیدشده توسط جریان های الکتریکی که به صورت طبیعی در مغز رخ می دهند، با استفاده از مغناطیس سنج های بسیار حساس است. آرایه های دستگاههای ابررسانا کوانتومی تداخلی هم اکنون رایج ترین مغناطیس سنج ها هستند.

برنامه های کاربردی مغناطیس نگاری مغزی عبارتند از تحقیقات اولیه در فرآیندهای شناختی و مغز، مناطق متأثر از صدمه شناسی پیش از جراحی، تعیین عملکرد قسمت های مختلف مغز و بازخورد نورونی.

این فناوری می تواند در محیط بالینی برای پیدا کردن مکان های ناهنجاری و همینطور در یک محیط آزمایشگاهی به آسانی برای اندازه گیری فعالیتهای مغز مورد استفاده قرار گیرد.

چالش های مغناطیس نگاری مغزی

در حالی که فناوری هایی مانند مغناطیس نگاری مغزی (MEG) برای جامعه پزشکی یک موهبت است، نصب و راه اندازی این ماشین ها یک چالش بزرگ است. ابزاری که بتواند میدان مغناطیسی را اندازه گیری نماید، گران قیمت است و تمام محیط اتاقی را که احتیاج به محافظ مغناطیسی دارد، پر می کند. همینطور به دمای بسیار سرد نیاز دارد تا هلیوم مورد استفاده در دستگاه، در حالت مایع بماند. سخت تر از همه هم این که نیاز است که بیمار در حین انجام این اندازه گیری ها کاملاً ثابت بماند.

پژوهشگران موسسه فناوری سلطنتی ملبورن (RMIT) و موسسه فرانهوفر برای فیزیک حالت جامد کاربردی (IAF) در آلمان، در جستجوی راه هایی برای بهبود تشخیص این امواج دریافتند که الماس مورد استفاده برای این تشخیص ها می تواند بیشتر از پیش بهبود یابد.

نقش الماس در MEG

الماس بخشی از ابزاری است که امروزه برای سنجش میدان مغناطیسی استفاده می شود. شدت نور ناشی از نقصان های کوانتومی بر روی الماس با شدت میدان مغناطیسی تغییر می کند. با این وجود، محققان دریافتند که اغلبِ نوری که الماس بیرون می دهد، از بین می رود. پژوهشگران با تبدیل این نور به لیزر توانستند تمام آنرا جمع آوری کنند و این منجر به افزایش 10 برابری در تشخیص میدان مغناطیسی شد.

پژوهشگران تصور می کنند که یک ابزار MEG ساخته شده با الماس لیزری، بسیار کوچکتر از ابزارهای امروزی خواهد بود و در صورت نیاز می تواند حتی قابل حمل باشد. بیماران هم به جای نشستن، عملاً می توانند با MEG که با استفاده از این تکنولوژی جدید توسعه یافته است، راه بروند. همینطور از آنجاییکه این دستگاه جدید به هلیوم مایع نیاز ندارد، به سادگی در دمای اتاق کار می کند.

این ابزار که ساخت آن تا 5 سال آینده طول می کشد، برای تشخیص علایم اولیه بیماری هایی مانند زوال عقل، بیماری آلزایمر و صرع مفید خواهد بود.

نتایج یافته های این مطالعه در مجله Science Advances انتشار یافته است.






منبع:

1401/04/19
14:08:14
5.0 / 5
234
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۴
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد