革命性的神经成像, 新型NexGen 7T MRI扫描仪

孟想成真

加州大学伯克利分校设计的最先进的技术NexGen 7 Tesla（7T）代表了核磁共振扫描仪的发展，神经成像世界已经进入了一个新时代。这一突破为人类大脑的结构和功能提供了前所未有的洞察力。NexGen 7T以其超高分辨率脱颖而出，能够揭示传统核磁共振技术以前看不到的细节。
创新设计和能力
NexGen 7T扫描仪创新的核心在于其先进的脉冲梯度线圈。该组件专为高梯度线性设计，支持快速回波重新聚焦，这对高分辨率成像至关重要。它的大内径为44厘米，实现了200 mT m^(?1)的令人印象深刻的梯度强度和每轴900 T m^(?1) s^(?1)的下降率。这种设计促进了更短的回声时间，显著提高了信噪比（SNR）。
增强功能MRI
NexGen 7T彻底改变了功能性MRI（fMRI）。增强的分辨率使神经科学家能够更精确地定位大脑活动，这对研究脑柱和皮层特别有益。这种粒度洞察力对于理解复杂的神经回路至关重要，并可能导致诊断和治疗脑部疾病的新方法。
卓越的扩散成像

NexGen 7T擅长扩散成像，对绘制大脑白质通路至关重要。增强的SNR和角度分辨率允许更详细地可视化复杂的白质结构。这种能力对于理解大脑内部的连接和网络非常关键。
脑血量成像
利用血管空间占用（VASO）技术，NexGen 7T提供了大脑活动更精确地定位到特定皮层，提供了大脑血流和体积的精致视图。这种精确度对于理解各种大脑功能和障碍至关重要。
NexGen 7T中技术突破

1.接收器阵列：64通道和96通道接收器阵列，旨在紧密贴近头部，显著改善大脑皮层的SNR。这些阵列是标准MRI线圈的重大升级，增强了扫描仪检测来自大脑的微小信号的能力。

2.外周神经刺激管理：NexGen 7T纳入了扫描期间监督和限制周围神经刺激（ peripheral nerve stimulation, PNS）的系统，确保患者的安全和舒适。鉴于扫描仪的高功率性质，此功能是很关键的。
3.射频传输和接收线圈：这些线圈经过精心设计，以适应梯度线圈施加的空间限制。它们对于射频信号的有效传输和接收是不可或缺的，这对实现高分辨率图像非常重要。
4.冷却和屏蔽系统：先进的冷却系统擅长管理高功率梯度线圈产生的热量，而优化的射频屏蔽将涡流诱导的加热降至最低。这些系统对于维护扫描仪的操作完整性和性能至关重要。
5.系统控制计算机升级：为了适应高分辨率成像所需的更大数据大小和更高的吞吐量，对系统控制计算机进行了重大升级。这些升级包括增强的内存容量和改进的数据处理能力。
应用和未来前景
NexGen 7T MRI扫描仪为神经科学研究开辟了新的领域。它提供大脑超高分辨率图像的能力具有巨大的潜力，可以促进我们对神经疾病的理解，如阿尔茨海默氏病、精神分裂症和自闭症。此外，其卓越的成像能力可能导致新的诊断生物标志物和治疗策略的开发。

NexGen 7T MRI扫描仪不仅仅是一种成像工具；它是通往人类大脑未知领域的门户。其尖端设计和能力标志着神经成像技术的重大飞跃，有望改变我们的大脑研究和医疗保健方法。随着我们继续探索其全部潜力，NexGen 7T准备在塑造神经科学的未来方面发挥关键作用。