3D-сканер EinScan H помогает нейробиологам в сканировании мозга

В январе 2022 года профессор Мэтью Брукс, физик из Ноттингемского университета, получил премию в области физических наук и инженерии за помощь в изобретении нового носимого сканера мозга.

Исследователи говорят, что это может революционизировать визуализацию мозга, идентифицируя части мозга, ответственные за такие действия, как кивание, питье чая и игра с битами и мячами. В настоящее время система устанавливается в клинических условиях в сотрудничестве с национальной благотворительной организацией Young Epilepsy and Sick Kids в Торонто.

Профессор Брукс сказал, что носимый сканер разрабатывается уже шесть лет. 3D-сканер EinScan H является важным элементом их исследований мозговой активности.

Традиционные сканеры магнитоэнцефалограммы (МЭГ), как правило, большие и очень громоздкие и страдают от проблемы “одного размера для всех”. Чтобы изучить мозговую активность во время различных занятий, участникам необходимо выполнить несколько движений, поэтому ношение шлема, оснащенного датчиком OPM, становится более целесообразным вариантом.

Существует два способа надежного крепления датчика OPM на коже головы. Первый заключается в использовании шлема для конкретного пациента, основанного на его анатомическом МРТ-сканировании. Это позволяет точно определить положение и ориентацию датчика относительно головы участника, но является дорогостоящим и требует проведения МРТ-сканирования для всех участников, что является огромной проблемой для коммерциализации.

49-канальный сканер всего головного мозга.
Предоставлено изображение: Ноттингемский университет.

Второй вариант заключается в использовании универсального шлема, который может вместить большую часть населения. Однако расположение датчиков в голове каждого человека было бы разным, и поэтому профессор Мэтью Брукс использовал ручной 3D-сканер EinScan H, чтобы помочь настроить шлем с 3D-печатью и разместить датчики на шлеме для реконструкции мозговой активности. Они обнаружили, что EinScan H смог быстро сгенерировать цифрового двойника участника и совместить положение датчика OPM-MEG с МРТ участника, чтобы восстановить мозговую активность.

EinScan H – это гибридный источник света, состоящий из светодиода и инфракрасного излучения. Точность сканирования данных до 0,05 мм и объемная точность 0,1 мм / м повышают точность 3D-моделирования в плотных облаках точек или полигональных сетках и помогают точно определить местоположение датчика головки. В то же время метод сканирования лица использует невидимый инфракрасный свет для безопасного и комфортного процесса сканирования, что полезно для детей и людей со светочувствительной эпилепсией.

Наша группа в Ноттингеме вместе с партнерами из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сейчас продвигает это исследование вперед, не только для того, чтобы развить новое понимание функций мозга, но и для коммерциализации разработанного нами оборудования.

Брукс пришел к выводу, что благодаря 3D-сканеру EinScan H этот проект постепенно становится возможным.

Если вы так же, как и мы, очарованы работой команды Ноттингемского университета, посмотрите видео.

Этот кейс произошел из: https://www.3dscantocad.co.uk/post/nottingham-university-and-einscan-h-3d-scanning-in-healthcare.

Ссылка: Хилл Р. М. и др. (2020) Многоканальный OPM-MEG для всей головы: конструкция шлема и сравнение с обычной системой. Нейровизуализация: doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116995.