一款新型量子移動腦磁圖掃描儀將在訓(xùn)練現(xiàn)場直接測量爆炸暴露對大腦的實(shí)時(shí)影響。

一種新型量子腦掃描儀有望徹底改變軍隊(duì)保護(hù)士兵免受爆炸傷害的方式，它能將實(shí)驗(yàn)室級成像技術(shù)直接帶到射擊訓(xùn)練場。英國科學(xué)家正在開發(fā)全球首款全移動式腦磁圖系統(tǒng)，可在爆炸發(fā)生數(shù)分鐘內(nèi)檢測到大腦功能的實(shí)時(shí)變化。對于反復(fù)暴露在高功率武器沖擊波下的軍事人員而言，這項(xiàng)技術(shù)可能成為長期神經(jīng)安全的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

英國國防部已為該計(jì)劃投入超300萬英鎊，將在便攜式實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部署先進(jìn)量子傳感器。關(guān)鍵在于，軍事醫(yī)療隊(duì)不再需要將士兵運(yùn)送至固定的醫(yī)院掃描儀，因?yàn)檫@套系統(tǒng)可直接開赴現(xiàn)場。該移動腦磁圖系統(tǒng)將首次由網(wǎng)絡(luò)與特種作戰(zhàn)司令部下屬的國防醫(yī)療服務(wù)部隊(duì)操作，使臨床醫(yī)生能夠即時(shí)觀察通常在24-48小時(shí)內(nèi)消失的神經(jīng)效應(yīng)。

量子技術(shù)投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

由諾丁漢大學(xué)孵化的Cerca Magnetics公司構(gòu)建的該系統(tǒng)，匯聚了諾丁漢大學(xué)和伯明翰大學(xué)的專業(yè)技術(shù)，旨在研究重復(fù)爆炸暴露引起的細(xì)微而短暫的大腦變化。退伍軍人及人事部部長路易絲·桑德赫-瓊斯表示："官兵安全是我們的首要任務(wù)。得益于此類技術(shù)，如今即便是細(xì)微的生理變化也能被探測到……從而提升決策能力，為部隊(duì)提供至關(guān)重要的保護(hù)。"她補(bǔ)充說，這種國防創(chuàng)新技術(shù)也能惠及民眾，特別是那些受癡呆癥、癲癇和腦震蕩影響的人群。

這一突破鞏固了英國在國防科學(xué)和量子腦成像領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。除軍事用途外，相同的移動架構(gòu)很快將應(yīng)用于體育場館、急救現(xiàn)場或醫(yī)院入口。英國軍事爆炸效應(yīng)研究首席調(diào)查員、神經(jīng)內(nèi)科顧問詹姆斯·米切爾中校表示："這套全球首創(chuàng)的新系統(tǒng)將徹底改變我們對爆炸暴露影響官兵的研究。"研究人員將首次能夠記錄爆炸暴露后數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)大腦活動的"時(shí)間標(biāo)記精準(zhǔn)圖像"，并追蹤多日恢復(fù)過程。這些發(fā)現(xiàn)可為安全爆炸暴露制定循證限值，并指導(dǎo)返崗決策。

測量隱性損傷

研究表明，即使沒有明顯外傷，沖擊波的反復(fù)暴露也可能在軍人職業(yè)生涯中累積，增加罹患嚴(yán)重腦部疾病的風(fēng)險(xiǎn)。但由于這些影響細(xì)微而短暫，放置在醫(yī)院或大學(xué)的傳統(tǒng)掃描儀很少能捕捉到。這正是基于量子技術(shù)的光泵磁力計(jì)腦磁圖系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。Cerca Magnetics公司主席馬修·布魯克斯教授表示，新系統(tǒng)"打破了歷來將掃描儀局限在大學(xué)校園的限制"，其移動性可能"革新其他領(lǐng)域"。該項(xiàng)目將研究多種武器類型，繪制恢復(fù)模式圖譜，為最高風(fēng)險(xiǎn)人群識別及大腦暴露后穩(wěn)定速度提供客觀數(shù)據(jù)。

項(xiàng)目聯(lián)合負(fù)責(zé)人卡倫·馬林格教授指出，光泵磁力計(jì)腦磁圖"能以前所未有的精度和靈敏度無創(chuàng)測量大腦電生理功能"，是表征急性爆炸效應(yīng)的理想工具。該技術(shù)在美國國家量子技術(shù)計(jì)劃支持下歷經(jīng)十年研發(fā)，獲得科學(xué)、創(chuàng)新和技術(shù)部及國防部支持，由Magnetic Shields Limited、QuSpin公司和諾丁漢大學(xué)物理學(xué)院共同建造。整套系統(tǒng)預(yù)計(jì)將于2026年3月31日前投入運(yùn)行。

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