全球首款可穿戴超声波脑部成像设备问世Brain O-GlcNAcylation: Bridging physiological functions, disease mechanisms, and therapeutic applications

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.nature.com美国 - 英语2025-08-25 16:43:20 - 阅读时长2分钟 - 650字
加州理工学院研发出全球首款可穿戴超声波脑部成像设备,该设备突破传统MRI与CT的物理限制,通过耳道发射高频声波实现3D脑神经活动成像,可实时监测癫痫发作、昏迷患者的脑血流变化,未来或可用于阿尔茨海默症早期筛查及战场急救监测。
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全球首款可穿戴超声波脑部成像设备问世

一项突破性技术正在改变脑部成像的格局——加州理工学院研发出全球首款可穿戴式超声波脑部成像设备。这项发表在《自然生物医学工程》的研究成果,标志着医学成像技术从医院扫描仪走向便携化的重要里程碑。

这台重量仅90克的设备外形类似蓝牙耳机,通过耳道向大脑发射特定频率的高频声波。当声波穿透颅骨与脑组织时,其反射信号能被设备内的微型传感器阵列捕获,通过AI算法重建出3D脑神经活动图谱。研究团队成功在清醒的人类受试者中实现了每秒100帧的实时成像,分辨率可达200微米,较传统功能性MRI提升3倍。

"这相当于给医生配上了能透视大脑的'X光眼镜'",项目首席科学家Mikhail Shapiro教授表示。该设备已展现出两大核心功能:其一可通过监测血流动力学变化检测癫痫发作前兆,其二能捕捉脑震荡患者的微小颅内压波动。在临床试验中,设备准确预警了17例癫痫患者的发作,预警时间较现有EEG提前23秒。

技术突破源于三项创新:1)开发出能穿透完整颅骨的1.5MHz脉冲波形;2)建立包含10,000例脑解剖数据的AI训练模型;3)实现微型传感器阵列的量子级灵敏度。目前设备已通过FDA突破性医疗器械认定,预计2026年Q3进入临床应用。

神经外科专家Linda Li评论称:"这项技术将重塑急救医学,战地医生能实时监测伤员的颅内出血,护理人员可追踪阿尔茨海默症患者的脑血流衰退轨迹。"团队下一步计划将设备与脑机接口整合,实现通过脑血流信号控制义肢的闭环系统。

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