醫(yī)療觀察丨解密大腦活動(dòng)，腦磁圖引領(lǐng)腦科學(xué)研究新熱點(diǎn)

　　本文由弗若斯特沙利文分析撰寫(xiě)。

　　關(guān)于弗若斯特沙利文

　　全球增長(zhǎng)咨詢公司，弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan，簡(jiǎn)稱“沙利文”)融合全球62年的咨詢經(jīng)驗(yàn)，25年來(lái)竭誠(chéng)服務(wù)蓬勃發(fā)展的中國(guó)市場(chǎng)。近年來(lái)，沙利文報(bào)告被廣泛引用于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的A股、科創(chuàng)板等上市公司的招股文件、一級(jí)和二級(jí)市場(chǎng)研究報(bào)告及其他資本市場(chǎng)公示文件中。

　　

　　人類一直致力于破解大腦功能的奧秘，而人腦由數(shù)百億神經(jīng)元相互連接構(gòu)成，神經(jīng)通路錯(cuò)綜復(fù)雜，生命及認(rèn)知科學(xué)研究面臨巨大挑戰(zhàn)。近年來(lái)，腦磁圖(Magnetoencephalography，MEG)在腦科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用獲得持續(xù)關(guān)注。

　　MEG具有哪些特點(diǎn)?可以用于哪些領(lǐng)域?本文將從技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用價(jià)值、行業(yè)玩家等維度展開(kāi)分析，解密這種反演腦功能的尖端技術(shù)。

　　一、腦磁技術(shù)大有可為，將成為輔助診斷腦科疾病的精兵利器

　　01 腦成像技術(shù)多維發(fā)展，推動(dòng)腦功能研究深入

　　大腦活動(dòng)規(guī)律的研究依賴于各種觀察大腦的儀器和成像技術(shù)。目前，主要的腦成像技術(shù)可以分為結(jié)構(gòu)像技術(shù)和功能像技術(shù)兩類。

　　結(jié)構(gòu)像技術(shù)：指直接對(duì)大腦結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化、反映大腦解剖結(jié)構(gòu)的成像技術(shù)。主要的結(jié)構(gòu)像技術(shù)包括電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)等。

　　功能像技術(shù)：通過(guò)測(cè)量大腦的腦電/腦磁、血流、氧耗、神經(jīng)遞質(zhì)等信息來(lái)間接觀測(cè)大腦功能的技術(shù)。功能像技術(shù)包括腦電圖(EEG)、腦磁圖(MEG)、正電子發(fā)射成像(PET)、光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像(SPET)、功能磁共振成像(fMRI)、功能性近紅外光譜成像(fNIRS)等。

　　02 腦成像技術(shù)各有千秋，臨床應(yīng)用各有側(cè)重

　　不同腦成像技術(shù)各具特點(diǎn)，CT、MRI等結(jié)構(gòu)像技術(shù)多用于診斷腫瘤、腦血管病變等大腦結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的疾病;功能像技術(shù)如EEG在癲癇等神經(jīng)疾病領(lǐng)域具有重要作用，PET可敏銳識(shí)別未占位的惡性腫瘤，fMRI和fNIRS多被應(yīng)用于大腦功能定位和認(rèn)知心理學(xué)等領(lǐng)域。

　　MEG作為一種功能像技術(shù)，通過(guò)在顱外檢測(cè)腦部磁場(chǎng)信號(hào)，可識(shí)別定位大腦的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、軀體感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)域，判斷大腦各腦區(qū)功能連接的強(qiáng)弱及模式。MEG兼具高時(shí)間分辨率(0.001s)和空間分辨率(2-5mm)，并對(duì)人體無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射，是現(xiàn)階段腦成像領(lǐng)域最尖端的技術(shù)之一。

　　圖：不同腦成像技術(shù)特點(diǎn)概覽

　　

　　資料來(lái)源：公開(kāi)信息，沙利文分析

　　二、腦磁圖在神經(jīng)、精神等疾病領(lǐng)域有獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，臨床及科研應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，市場(chǎng)潛力不可小覷

　　01 腦磁圖與其他腦成像技術(shù)互補(bǔ)，提升疾病診斷精準(zhǔn)性

　　MEG作為一種新興的腦成像技術(shù)，主要臨床應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)疾病、精神疾病等場(chǎng)景。MEG憑借其優(yōu)秀的時(shí)間分辨率及空間分辨率，在這些臨床應(yīng)用場(chǎng)景中具有不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，更可與其他腦成像技術(shù)配合使用，進(jìn)一步提升診療的精準(zhǔn)性。

　　1)MEG在神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域的應(yīng)用

　　MEG憑借其成像特點(diǎn)，在癲癇、腦腫瘤、腦卒中等神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值，尤其在致癇灶定位上有重要作用�！栋d癇外科術(shù)前評(píng)估中國(guó)專家共識(shí)(2022版)》指出我國(guó)癲癇患病率約為0.7%，癲癇患者群體龐大，約有900萬(wàn)，其中約200-300萬(wàn)為藥物難治性癲癇。目前，藥物難治性癲癇的治療手段包括外科手術(shù)、生酮飲食、神經(jīng)調(diào)控等，5%-10%的藥物難治性癲癇患者可通過(guò)外科手術(shù)達(dá)到癲癇緩解甚至終止發(fā)作的療效。

　　顱內(nèi)腦電圖(iEEG)是目前高效定位致癇區(qū)及評(píng)估致癇區(qū)與功能區(qū)關(guān)系的有效手段，但具有侵入性的局限。MEG可精準(zhǔn)檢測(cè)和定位癲癇病灶并且無(wú)創(chuàng)，在癲癇外科手術(shù)治療前定位、神經(jīng)調(diào)控靶點(diǎn)確定中具有重要意義。Velmurugan[1]等在Brain雜志發(fā)表研究指出MEG在高頻振蕩源(80-200Hz)與假定的致癇區(qū)、切除皮層的符合率分別為75.0%和78.8%，優(yōu)于其他頻段和標(biāo)準(zhǔn)偶極子擬合方法。Cao[2]等在Nature Communications上發(fā)表論文指出使用MEG結(jié)合新穎的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型，可重建出臨床廣泛接受的虛擬顱內(nèi)電極信號(hào)，未來(lái)有望減少甚至取代顱內(nèi)有創(chuàng)電極植入對(duì)致癇灶進(jìn)行評(píng)估。

　　《癲癇外科術(shù)前評(píng)估中國(guó)專家共識(shí)(2022版)》指出MEG具有優(yōu)異的時(shí)間和空間分辨率，可通過(guò)逆運(yùn)算并求解出點(diǎn)活動(dòng)來(lái)源的位置、強(qiáng)度和方向，對(duì)語(yǔ)言、運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等功能進(jìn)行定位，可與MRI融合形成磁源性成像，作為復(fù)雜致癇區(qū)定位檢查技術(shù)的一項(xiàng)有意義的補(bǔ)充。

　　2)MEG在精神疾病領(lǐng)域的應(yīng)用

　　MEG也可應(yīng)用于抑郁癥、精神分裂癥、自閉癥譜系障礙等精神性疾病的輔助診斷。在MEG幫助下，可通過(guò)識(shí)別患者額葉前區(qū)、邊緣網(wǎng)格區(qū)的信號(hào)變化來(lái)判斷抑郁癥的嚴(yán)重程度，Nugent[3]等人已使用MEG來(lái)檢測(cè)重癥抑郁癥患者在使用氯胺酮前、后靜息狀態(tài)情況，以評(píng)估治療抑郁癥的效果。此外，MEG可通過(guò)識(shí)別精神分裂癥患者的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域的異常信號(hào)，輔助精神分裂癥診斷;MEG可揭示異常聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)及情感發(fā)生時(shí)的大腦活動(dòng)，用于自閉癥診斷及分類。

　　02 解密腦功能，腦磁圖助力腦科學(xué)研究發(fā)展

　　1)MEG在認(rèn)知科學(xué)研究中的應(yīng)用

　　MEG的時(shí)間分辨率為毫秒級(jí)，可以追蹤快速神經(jīng)活動(dòng)，是語(yǔ)言、感知等認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的重要工具。北京大學(xué)高家紅教授團(tuán)隊(duì)[4]基于以往對(duì)腦神經(jīng)活動(dòng)研究基礎(chǔ)，將MEG與獨(dú)特的語(yǔ)言刺激范式結(jié)合來(lái)區(qū)分腦皮質(zhì)處理單詞、短語(yǔ)和句子的位點(diǎn)與組合，發(fā)現(xiàn)顳上回參與了三種語(yǔ)言水平的處理，其它腦區(qū)則通過(guò)不同組合形式參與每個(gè)語(yǔ)言水平編碼，其中右側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層的神經(jīng)活動(dòng)只跟隨有清晰聲學(xué)邊界的單音節(jié)詞的節(jié)奏，而左側(cè)前顳葉和左側(cè)額下回則選擇性地參與短語(yǔ)或句子的加工。該研究借助MEG成功構(gòu)建了語(yǔ)言結(jié)構(gòu)加工圖譜，為人類進(jìn)一步研究大腦認(rèn)知功能提供重要工具。

　　2)MEG在腦機(jī)接口領(lǐng)域的應(yīng)用

　　MEG具有優(yōu)異的信噪比和溯源定位能力。北京大學(xué)[5]運(yùn)用腦磁信號(hào)的可解碼性，追蹤人的視覺(jué)加工，僅通過(guò)對(duì)看到圖片前半秒的腦磁數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，發(fā)現(xiàn)不同類型的圖片在大腦中的表征呈現(xiàn)出大范圍分離的明顯趨勢(shì)，證明了MEG對(duì)于構(gòu)建高性能腦機(jī)接口的意義。新一代原子磁強(qiáng)計(jì)腦磁圖(OPM-MEG)技術(shù)的性能接近植入式腦機(jī)接口，有望成為未來(lái)腦機(jī)接口的主要支持技術(shù)。

　　03 腦磁圖的市場(chǎng)需求廣闊，新一代腦磁圖引領(lǐng)新潮

　　目前，MEG已在臨床和科研領(lǐng)域有了初步探索應(yīng)用，但臨床應(yīng)用仍以癲癇輔助診斷為主。MEG可廣泛應(yīng)用于腦血管疾病、創(chuàng)傷后腦功能評(píng)估、精神疾病和心理障礙等臨床領(lǐng)域，對(duì)于認(rèn)知科學(xué)也有重要價(jià)值。OPM技術(shù)出現(xiàn)后，MEG的探測(cè)性能提升，安裝使用更加靈活，成本也大幅降低，將在更多的醫(yī)療、科研等機(jī)構(gòu)推廣使用，為更多類型的神經(jīng)、精神系統(tǒng)疾病患者提供診斷支持，為更深層次的認(rèn)知學(xué)研究、腦機(jī)接口等前沿領(lǐng)域提供技術(shù)支持，應(yīng)用前景廣闊。

　　三、打開(kāi)腦功能黑匣子，原子磁強(qiáng)計(jì)腦磁圖將成明日之星

　　01 腦磁技術(shù)迭代發(fā)展，OPM技術(shù)炙手可熱

　　大腦神經(jīng)電流的傳播會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，不同腦組織的磁導(dǎo)率幾乎相同，腦磁成為探測(cè)腦功能的理想信號(hào)。但是，腦磁場(chǎng)在顱外的強(qiáng)度僅在10-100fT量級(jí)，約為地球磁場(chǎng)的億分之一，難以探測(cè)。1968年，美國(guó)物理學(xué)家Cohen利用多匝感應(yīng)線圈在特殊建造的磁屏蔽室里首次探測(cè)到人腦α波信號(hào)。1972年，約瑟夫森節(jié)超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)技術(shù)誕生并可高效探測(cè)腦磁信號(hào)，開(kāi)啟了MEG商業(yè)化之路。2002年，普林斯頓大學(xué)Romalis團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)原子的無(wú)自旋交換弛豫(SERF)態(tài)，并于2003年建造了可進(jìn)行fT級(jí)別靈敏度測(cè)量的原子磁強(qiáng)計(jì)(OPM)系統(tǒng)，常溫腦磁探測(cè)成為現(xiàn)實(shí)。

　　圖：腦磁技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵事件

　　

　　資料來(lái)源：文獻(xiàn)檢索[6-10]，沙利文分析

　　02 超導(dǎo)量子干涉儀SQUID已成功商業(yè)化，但普及受限

　　超導(dǎo)量子干涉儀SQUID以超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)效應(yīng)和磁通量子化為技術(shù)基礎(chǔ)，是一種可將磁通轉(zhuǎn)化為電壓的高靈敏度磁通探測(cè)器。在實(shí)驗(yàn)室理想條件下，SQUID-MEG的靈敏度可達(dá)可達(dá)1fT/√Hz，商用SQUID-MEG靈敏度多在2-3fT/√Hz。目前，SQUID-MEG在臨床和科研領(lǐng)域已有應(yīng)用，多被醫(yī)療機(jī)構(gòu)用于癲癇診斷。但國(guó)內(nèi)SQUID-MEG依賴進(jìn)口，數(shù)量約20臺(tái)，均在國(guó)內(nèi)高校、科研機(jī)構(gòu)或三甲醫(yī)院，滲透率較低。這是由于目前SQUID-MEG產(chǎn)品存在價(jià)格昂貴(約3,000萬(wàn)/臺(tái))，體積龐大，需液氦維持超導(dǎo)狀態(tài)、使用成本高，屏蔽室造價(jià)昂貴且占地面積大，靈活性差等問(wèn)題。

　　圖：SQUID-MEG推廣挑戰(zhàn)

　　

　　資料來(lái)源：文獻(xiàn)檢索[6]，沙利文分析

　　03 新一代腦磁圖優(yōu)勢(shì)顯著，將加快MEG普及

　　OPM-MEG是一種利用光與原子的相互作用來(lái)探測(cè)磁場(chǎng)的技術(shù)�；�于SERF理論，當(dāng)一束圓偏振泵浦光照射堿金屬原子時(shí)，堿金屬原子發(fā)生能級(jí)躍遷，產(chǎn)生自旋極化;在外界弱磁場(chǎng)作用下，堿金屬原子做拉莫爾進(jìn)動(dòng)而產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)動(dòng)偏角，其大小在一定范圍內(nèi)與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比;當(dāng)另外一束偏振探測(cè)光垂直于泵浦光照射進(jìn)來(lái)，堿金屬原子的偏振方向會(huì)發(fā)生微小偏轉(zhuǎn)，通過(guò)探測(cè)偏振角的變化可以直接反應(yīng)磁場(chǎng)的大小。理論計(jì)算，無(wú)自旋交換弛豫原子磁強(qiáng)計(jì)裝置靈敏度可達(dá)0.01fT/√Hz甚至更低;實(shí)驗(yàn)室中，已取得0.16fT/√Hz的靈敏度，是人類目前掌握的最靈敏的磁探測(cè)物理技術(shù)。

　　圖：SQUID與OPM技術(shù)比較

　　

　　來(lái)源：文獻(xiàn)檢索[6]，沙利文分析

　　在SERF理論支持下，OPM-MEG技術(shù)快速發(fā)展。2010年，Johnson等使用基于Rb堿金屬原子的SERF磁力計(jì)探測(cè)大腦磁場(chǎng)，并與基于SQUID商用腦磁系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，證明了OPM-MEG的有效性。2017年，英國(guó)諾丁漢大學(xué)Sir Peter Mansfield影像中心首次使用常溫原子磁強(qiáng)計(jì)成功記錄腦磁信號(hào)和空間溯源定位。隨著對(duì)OPM-MEG的研究持續(xù)深入，科學(xué)家們通過(guò)縮小原子蒸氣室體積、采用微機(jī)電技術(shù)、元件裝置集成等方式，多維度研發(fā)體積更小的探測(cè)器，目前OPM-MEG探測(cè)器橫截面積已縮小至硬幣大小。探測(cè)器體積的縮小進(jìn)一步推動(dòng)多通道集成OPM-MEG研發(fā)，目前已開(kāi)發(fā)出過(guò)百通道的OPM-MEG產(chǎn)品，但目前全球尚無(wú)基于OPM技術(shù)的臨床用腦磁圖上市。國(guó)內(nèi)已有心磁圖臨床用產(chǎn)品獲批上市，這是由于心臟磁場(chǎng)強(qiáng)度為1,000-10,000fT量級(jí)，探測(cè)難度小于腦磁場(chǎng)。

　　圖：OPM-MEG優(yōu)勢(shì)分析

　　

　　來(lái)源：公開(kāi)信息，沙利文分析

　　OPM-MEG研究持續(xù)升溫，國(guó)外的普林斯頓大學(xué)、諾丁漢大學(xué)等，國(guó)內(nèi)的北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、北京航空航天大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)紛紛投身該領(lǐng)域。OPM-MEG不僅探測(cè)器具有高技術(shù)壁壘，磁屏蔽裝置、磁反演等相關(guān)技術(shù)也是開(kāi)發(fā)OPM-MEG產(chǎn)品過(guò)程中必須克服的挑戰(zhàn)。同時(shí)，由于產(chǎn)品研發(fā)不同于實(shí)驗(yàn)室研究，產(chǎn)業(yè)化瓶頸高，兼具探測(cè)器、磁屏蔽裝置、磁反演技術(shù)的研究團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品商業(yè)化進(jìn)程中更具優(yōu)勢(shì)。

　　四、腦磁技術(shù)在國(guó)家政策推動(dòng)下，未來(lái)產(chǎn)品升級(jí)、滲透率進(jìn)一步提升

　　01 國(guó)家將腦磁技術(shù)列入重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，鼓勵(lì)建立影像中心

　　MEG作為腦功能研究的重要工具，獲得了國(guó)家的高度重視。由工信部牽頭，國(guó)家十部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》將腦磁測(cè)量列入重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并將高精度磁場(chǎng)傳感器作為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)攻關(guān)行動(dòng)的攻關(guān)核心元器件;《“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要大力推動(dòng)創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)，在醫(yī)療器械領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展新型醫(yī)學(xué)影像、可穿戴監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的醫(yī)療器械;國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《“十四五”國(guó)民健康規(guī)劃》引導(dǎo)促進(jìn)醫(yī)學(xué)影像中心獨(dú)立設(shè)置機(jī)構(gòu)規(guī)范發(fā)展。在政策利好的環(huán)境下，腦磁技術(shù)將獲得高速發(fā)展，臨床用腦磁圖的研發(fā)及市場(chǎng)準(zhǔn)入加快，并在醫(yī)學(xué)影像中心規(guī)范發(fā)展推動(dòng)下拓展應(yīng)用場(chǎng)景，提高市場(chǎng)滲透率。

　　02 腦磁圖升級(jí)換代，未來(lái)新型腦磁圖性能更優(yōu)

　　公開(kāi)信息顯示，全球約有150～200臺(tái)MEG。我國(guó)在2000年后陸續(xù)引進(jìn)多臺(tái)MEG，但國(guó)內(nèi)的MEG存在使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、產(chǎn)品老舊的情況，如廣東三九腦科醫(yī)院的MEG使用已超20年，南京腦科醫(yī)院的MEG設(shè)備使用時(shí)間也已近20年，而一般建議大型醫(yī)療設(shè)備服役10年后應(yīng)換新。目前，國(guó)內(nèi)在役的MEG主要為SQUID-MEG，但近年我國(guó)已有自主研發(fā)的OPM-MEG科研機(jī)上市。未來(lái)，隨著OPM-MEG技術(shù)進(jìn)一步成熟，MEG將向著小型化、個(gè)體化、穿戴化、場(chǎng)地靈活化發(fā)展，安裝及維護(hù)成本將持續(xù)降低;OPM-MEG將實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度，提供更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。新一代腦磁圖憑借其優(yōu)勢(shì)，將開(kāi)辟腦磁測(cè)量新時(shí)代。

　　五、國(guó)內(nèi)外企業(yè)爭(zhēng)相布局腦磁圖，新一代醫(yī)用腦磁圖指日可待

　　01 SQUID-MEG競(jìng)爭(zhēng)格局

　　SQUID-MEG技術(shù)成熟，已有306通道產(chǎn)品問(wèn)世，可實(shí)現(xiàn)全腦覆蓋。布局SQUID-MEG的國(guó)外公司主要包括MEGIN、Compumedics、CTF MEG等，其產(chǎn)品各有特點(diǎn)。

　　圖：主要SQUID-MEG產(chǎn)品分析

　　

　　資料來(lái)源：公司官網(wǎng)，沙利文分析

　　MEGIN：MEGIN在腦磁探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。公司瞄準(zhǔn)癲癇市場(chǎng)，其產(chǎn)品TRIUX™ neo可無(wú)創(chuàng)定位大腦內(nèi)癲癇活動(dòng)區(qū)域，與其他腦成像技術(shù)配合可用于神經(jīng)外科。公司產(chǎn)品Elekta Neuromag TRIUX是國(guó)內(nèi)唯一獲NMPA注冊(cè)證的腦磁產(chǎn)品(注冊(cè)證編號(hào)：國(guó)械注進(jìn)20162210041)。MEGIN曾被Elekta收購(gòu)，又于2018年被拆分出售給Croton Healthcare。

　　

　　TRIUX™ neo

　　Compumedics：Compumedics成立于1985年，是全球領(lǐng)先的電磁源定位、多模態(tài)神經(jīng)成像、高密度EEG及fMRI技術(shù)提供商。公司SQUID-MEG產(chǎn)品Orion LifeSpan™ MEG的核心專利技術(shù)為雙弛豫振蕩超導(dǎo)量子干涉探測(cè)器(DROS SQUID)，信噪比優(yōu)于傳統(tǒng)SQUID探測(cè)器，已獲FDA、KFDA批準(zhǔn)用于臨床。

　　

　　Orion LifeSpan™ MEG

　　CTF MEG：CTF MEG公司于1970年成立，2009年CTF MEG收購(gòu)4D Neuroimaging公司，2014年研發(fā)出275通道的SQUID-MEG產(chǎn)品cMEG，并于2019年推出臨床友好型cMEG。cMEG運(yùn)行穩(wěn)定，探測(cè)器密度高，電子元件高帶寬、高轉(zhuǎn)換速率、高采樣率，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度快。

　　

　　cMEG

　　02 OPM-MEG競(jìng)爭(zhēng)格局

　　根據(jù)公開(kāi)信息，多家國(guó)內(nèi)外公司已布局OPM-MEG賽道，包括Cerca、FieldLine、昆邁醫(yī)療、磁波智能、中科知影等。同時(shí)，美國(guó)QuSpin公司作為OPM探測(cè)器研發(fā)企業(yè)，其新一代OPM技術(shù)探測(cè)器產(chǎn)品QZFM Gen-3性能優(yōu)越，靈敏度7-10fT/√Hz，大小約2cm2，被Cerca、磁波智能等OPM-MEG研發(fā)公司所使用。OPM作為一種尖端磁場(chǎng)探測(cè)技術(shù)，可用于軍事、航空等敏感領(lǐng)域，過(guò)度依賴國(guó)外研發(fā)的探測(cè)器存在被制裁的隱患。目前，我國(guó)已有企業(yè)采用自研OPM探測(cè)器進(jìn)行MEG研發(fā)，全設(shè)備自研模式自主可控，可有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

　　Cerca：Cerca由諾丁漢大學(xué)孵化，為諾獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)室Peter Mansfield影像中心的轉(zhuǎn)化公司。Cerca使用QuSpin公司的探測(cè)器開(kāi)發(fā)了全球首個(gè)基于OPM技術(shù)的商業(yè)化、全集成、頭戴式MEG科研用機(jī)。該設(shè)備可測(cè)量頭皮周?chē)?0個(gè)位置的磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)大腦全覆蓋，并可在受試者移動(dòng)時(shí)探測(cè)，可供成人和兒童佩戴使用，但該設(shè)備仍需在1.3m*1.3m的磁屏蔽室使用。

　　

　　Cerca OPM-MEG

　　FieldLine：FieldLine上市產(chǎn)品HEDscan™系統(tǒng)是一種基于OPM探測(cè)器技術(shù)、非侵入式、可穿戴的MEG設(shè)備。該設(shè)備借助放置在頭部的自研小型量子探測(cè)器(靈敏度15fT/√Hz，橫截面約2cm2)，可高保真記錄和映射神經(jīng)活動(dòng);僅需借助磁屏蔽筒即可在任何醫(yī)療機(jī)構(gòu)的任何房間使用;頭盔輕質(zhì)、穿戴性強(qiáng)，適合所有年齡段和頭部尺寸的人群。

　　

　　HEDscan™

　　昆邁醫(yī)療：昆邁醫(yī)療是一家以量子操控與探測(cè)技術(shù)為核心，致力于開(kāi)發(fā)生物功能磁成像設(shè)備的醫(yī)療科技企業(yè)。公司參與了多項(xiàng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施與項(xiàng)目共建，并已完成國(guó)內(nèi)首例科研裝機(jī)，獲得“國(guó)產(chǎn)高端設(shè)備科研示范應(yīng)用”稱號(hào)。自主研發(fā)的核心產(chǎn)品OPM-MEG突破了高靈敏度磁傳感(12-15fT/√Hz)、開(kāi)放式磁屏蔽、高精度磁反演等一系列技術(shù)，探測(cè)器橫截面積約3cm2。昆邁醫(yī)療為國(guó)內(nèi)首家也是目前唯一一家通過(guò)創(chuàng)新醫(yī)療器械審查的OPM-MEG研發(fā)企業(yè)，臨床用機(jī)處于醫(yī)療器械注冊(cè)審批中，有望成為全球首款上市的臨床用OPM-MEG。

　　

　　昆邁醫(yī)療OPM-MEG*

　　*：右圖為昆邁醫(yī)療參與共建的北京懷柔多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施

　　磁波智能：磁波智能是一家專注研發(fā)磁波診療技術(shù)的科技公司，團(tuán)隊(duì)成員在量子傳感、人體弱信號(hào)檢測(cè)等方面有著豐富經(jīng)驗(yàn)。公司使用自研超靈敏磁傳感器MagneticWave或QuSpin探測(cè)器產(chǎn)品，搭配高性能磁屏蔽筒，可提供科研定制服務(wù)。同時(shí)，公司代銷(xiāo)QuSpin、FieldLine、Twinleaf的磁傳感器。

　　

　　磁波智能自研磁屏蔽設(shè)備

　　中科知影：中科知影成立于2019年，由中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所孵化。中科知影致力于進(jìn)行新型腦磁圖等生物弱磁檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)。公司在腦磁圖及零場(chǎng)弱磁檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域獲批多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利，并設(shè)立了北美技術(shù)研發(fā)中心。

　　

　　中科知影OPM-MEG

　　03 國(guó)內(nèi)腦磁圖采購(gòu)情況

　　過(guò)去，我國(guó)MEG高度依賴進(jìn)口，根據(jù)中國(guó)政府采購(gòu)網(wǎng)和中國(guó)國(guó)際招標(biāo)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2014年以來(lái)我國(guó)高校、科研機(jī)構(gòu)及醫(yī)療機(jī)構(gòu)共采購(gòu)了18臺(tái)MEG，12臺(tái)為SQUID-MEG，6臺(tái)為OPM-MEG，其中3臺(tái)來(lái)自于昆邁醫(yī)療，而OPM-MEG采購(gòu)價(jià)格遠(yuǎn)低于SQUID-MEG。不難發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)腦磁圖市場(chǎng)主要被SQUID-MEG占據(jù)，而我國(guó)OPM-MEG商業(yè)化進(jìn)程加速，據(jù)目前公開(kāi)信息，昆邁醫(yī)療、磁波智能等已有科研機(jī)產(chǎn)品，昆邁醫(yī)療臨床用機(jī)正在注冊(cè)中，預(yù)計(jì)不久將會(huì)有OPM-MEG產(chǎn)品獲批上市。

　　圖：國(guó)內(nèi)腦磁圖采購(gòu)情況分析(2014-2023)

　　

　　資料來(lái)源：政府官網(wǎng)，沙利文分析

　　未來(lái)，隨著OPM-MEG科研用機(jī)商業(yè)化進(jìn)一步加深及臨床用機(jī)上市，OPM-MEG將為更多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)及腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)使用，為神經(jīng)、精神疾病患者帶來(lái)診斷更佳和價(jià)格更優(yōu)的選擇，加速人類對(duì)于大腦的認(rèn)知。OPM-MEG將憑借其技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在腦成像市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。

（責(zé)任編輯：華康）