Forscher entwickeln mobilen Hirnscanner mit Quanten-Sensoren

| Redakteur: Hendrik Härter

Britische Forscher haben einen mobilen Hirnscanner entwickelt, der wie ein Helm getragen werden kann.
Britische Forscher haben einen mobilen Hirnscanner entwickelt, der wie ein Helm getragen werden kann. (Bild: Wellcome Centre for Human Neuroimaging)

Forscher haben den Prototyp eines tragbaren Hirnscanners entwickelt, der die winzigen Magnetfelder im menschlichen Gehirn misst. Vorteil für den Patienten: Der MEG-Scanner kann auch während des Sports getragen werden.

Forscher der Universität Nottigham und des Wellcome Centre for Human Neuroimaging (UCL) haben im Rahmen eines fünfjährigen Forschungsprojekts einen Hirnscanner entwickelt, der wie ein Helm getragen werden kann. Vorteil für den Anwender: Dieser kann sich dank des mobilen Hirnscanners ganz natürlich bewegen und sogar Sport treiben.

Einsatz soll der Scann vor allem dort finden, wo für Patienten keine herkömmlichen stationären Magnet-Enzephalografie-Geräte (MEG) verwendet werden können. Bei der MEG werden winzige Magnetfelder gemessen, die von kleinen elektrischen Strömen im Gehirn erzeugt werden.

Vorteil der Quanten-Sensoren

Herkömmliche Magnet-Enzephalografie-Geräte sind größer und die empfindlichen Magnetfeldsensoren müssen auf -269 °C gekühlt werden. Bei diesen stationären Scannern muss der Patient sehr ruhig bleiben, da schon kleinste Bewegungen die Bilder unbrauchbar machen können.

Der jetzt entwickelte Prototyp nutzt sogenannte Quanten-Sensoren, die in dem 3D-gedruckten Helm eingebaut sind, der gerade einmal 900 Gramm wiegt. Ein Laserstrahl wird durch einen Glaswürfel mit einer Kantenlänge von drei Millimeter geschickt, in dem sich Rubidiumdampf befindet. Ein entsprechendes Magnetfeld verändert die Ausrichtung der Rubidiumatome und der Laserstrahl wird gedämpft. Eine Fotodiode registriert die Dämpfung. Für das Verfahren muss der Sensor auf 150 °C erhitzt werden, direkt am Kopf des Patienten hat der Sensor allerdings Körpertemperatur.

Der mobile Hirnscanner im Einsatz

Allerdings sind die Sensoren des Helms so empfindlich, dass sie auch auf das Magnetfeld der Erde reagieren. Deshalb muss während der Verwendung des Helms dem Erdmagnetfeld mit großen elektromagnetischen Spulen entgegengewirkt werden. Das funktioniert den Forschern zufolge so gut, dass sowohl die räumliche Auflösung als auch die Robustheit über mehrere Experimente hinweg beim Helm besser seien als bei den herkömmlichen tiefgekühlten MEG-Geräten.

Der Scanner basiert auf Helmen, die sich individuell an ihre Träger angepasst werden können. Jetzt arbeiten die Forscher an neuen Helmstilen, die das Aussehen eines Fahrradhelms haben sollen und für Babys, Kinder als auch für Erwachsene eingesetzt werden können. Laut den Forschern soll der neue Scannertyp die Empfindlichkeit bei Erwachsenen vervierfachen und bei Säuglingen auf das 15- bis 20-fache erhöhen.

mit Material von dpa

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Sicherlich eine beeindruckende, technologische Leistung, keine Frage! Aber wofür wird das...  lesen
posted am 11.04.2018 um 15:14 von Unregistriert


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