国家重点研发计划取得突破｜全球首例无液氦脑磁图运动功能区定位辅助下的胶质瘤切除手术

手术对一例肿瘤累及运动功能区的年轻女性在术前分别利用无液氦脑磁图仪和功能核磁进行了上肢运动功能区定位，在术中神经导航辅助下，利用“金标准”术中皮层电刺激进行运动功能区定位验证，结果表明无液氦脑磁图仪较功能核磁定位更加准确，与皮层电刺激结果高度一致。肿瘤成功切除后患者运动功能完整保留，病人得以重返社会正常生活。术后病理为室管膜瘤。

脑胶质瘤呈浸润性生长，常累及脑重要功能区，因此脑功能区附近胶质瘤的切除手术非常容易造成术后偏瘫、肢体感觉障碍和失语等神经功能障碍的发生。如何最大限度地切除肿瘤，又尽可能地保护好神经功能一直是脑胶质瘤手术的挑战。因此，对脑重要功能区进行精确定位可以指导神经外科医生对肿瘤的精准切除，提高患者术后生存期和生活质量。此外，对手术导致功能障碍的患者术后应用脑磁图对功能区动态监测，也可以预测并指导患者术后神经功能康复，有望揭示脑功能重构的机制。

本次重大突破使用的新型无液氦脑磁图仪Marvel MEG^®，是在国家重点研发计划的支持下由北京未磁科技自主研发的全集成式128通道无液氦脑磁图系统。该系统采用的全国产化脑磁探测器基于原子磁力计技术，对脑部磁场的探测灵敏度达到了10fT – 15fT（1fT = E-15Tesla，地球磁场的十亿分之一），此核心技术指标已经追平诺丁汉大学保持的全球领先纪录。同时借助优化的系统设计和协同式高速数据处理软硬件，实现了高达128通道的同步脑磁数据采集，达到对脑磁信号更完整覆盖和更精细成像的目的，解决了业界由于传感器通道仅为32或者64时空间定位精度差的行业痛点，在实现毫秒级时间分辨率的同时达到毫米级空间分辨率，为本次手术实现精确定位运动功能区提供了重要保障。

在保证准确探测极弱大脑磁场信号的同时，特别针对医院电磁环境复杂的特点，项目成功研发高性能主被动磁场屏蔽系统，无需建设单独的屏蔽空间即可将地球磁场以及医院环境中错综复杂的磁场干扰压低至0.5nT以内（仅为地球磁场的十万分之一大小），远优于全球科研应用场景2nT-5nT的水平，并实现了动态跟踪补偿，对地铁、电梯以及大型医疗设备运转时产生的动态干扰进行针对性的抑制，保证了脑磁测量的准确性及有效性。例如本台无液氦脑磁图仪在北京天坛医院安装场地周围有多台3.0T及1.5T核磁共振设备，特别与其中一台1.5T核磁共振设备直线距离不到5米。而本次患者脑磁测量在工作日完成，期间周围多台核磁共振设备正常运行，最终的精确定位充分证明了该磁场屏蔽系统在真实医疗环境中的高效屏蔽能力，为无液氦脑磁图仪Marvel MEG^®的临床应用推广打下了坚实的基础。

本次手术的成功标志着我国在无液氦脑磁图仪的研发和临床应用上取得了重大突破，借助国家重点研发计划组建的强大的产学研医检综合团队优势，在此领域实现了快速发展以及对国际领先水平的赶超，为我国广大患者能够早日受益于国产无液氦脑磁图仪检测奠定了重要的基础。