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香港大學研發超低磁場腦部掃描器 造福貧窮國家患者

香港大學研發超低磁場腦部掃描器,無需使用傳統MRI掃描器的大型超導磁鐵與遮蔽室,將能造福貧窮國家患者。法新社

香港大學研究團隊設計的超低磁場(ultra-low field)腦部掃描器,運用人工智慧(AI)與傳統稀土磁鐵,無須大型超導磁鐵與遮蔽室,將造福貧窮國家患者。

根據ElectronicsWeekly.com報導,研究團隊設計的腦部掃描器可容納病患頭部與肩膀、結構高度能將幽閉恐懼感覺降至最低,使用近90公斤釤鈷磁鐵作為場源(field source)並結合鐵磁極片,以產生人頭大小、磁通量0.055特斯拉(Tesla)的均勻磁場,掃描約需5~7分鐘、運作噪音小、耗電1.2kW使用一般牆壁插座即可。

使用超導磁鐵的磁場磁通量通常約3特斯拉,若磁通量超低則訊噪比會受到電磁干擾極大影響,欲提高訊噪比到可用程度就需要在遮蔽室內進行掃描。香港大學研究團隊採用超低磁場設計,為防止電磁干擾、提高訊噪比、不用蓋遮蔽室,就在掃描器內與周圍設置電磁干擾感測線圈,在掃描程序中融合電磁干擾感測。

電磁干擾感測的資料被用於訓練一個卷積神經網路(CNN),以建立病患頭部位置的電磁干擾模型,腦部掃描的資料扣掉電磁干擾就能獲得可用的結果,跟在遮蔽室掃描的結果相差5%以內,雖然對比與解析度不及傳統使用超導磁鐵的MRI掃描器,但影像較清晰且足以讓臨床醫師判讀腫瘤位置與中風跡象。

研究團隊後續將推出釹鐵硼磁鐵版本掃描器以提高磁場與降低成本,若採用Halbach磁鐵陣列還可再降低成本、尺寸、重量。

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