摘要 最先进的导航经颅磁刺激 (nTMS) 系统可以显示 TMS 线圈相对于受试者大脑结构磁共振图像 (MRI) 的位置并计算感应电场。然而,TMS 的局部效应会通过白质网络传播到大脑的不同区域,目前还没有商业或研究神经导航系统可以在 TMS 期间实时突出显示大脑的结构连接。缺乏实时可视化可能会忽略大脑连接的关键个体间差异,并且无法提供针对大脑网络的机会。相比之下,实时纤维束成像可以即时调整参数和详细探索连接,这在计算上效率低下,并且受限于离线方法。为了针对大脑结构连接,特别是在基于网络的治疗(如重度抑郁症)中,需要一种基于实时纤维束成像的神经导航解决方案来解释每个人独特的大脑连接。这项工作的目的是开发一种实时纤维束成像辅助 TMS 神经导航系统并研究其可行性。我们提出了一个模块化框架,使用并行传输方法将扩散 MRI 数据的离线(准备)分析与在线(实时)概率纤维束成像无缝集成。对于纤维束成像和神经导航,我们分别结合了我们的开源软件 Trekker 和 InVesalius。我们使用合成数据和四名健康志愿者的 MRI 扫描来评估我们的系统,这些数据和扫描数据是通过多壳高角分辨率扩散成像协议获得的。通过比较流线计数和重叠与基于一亿条流线滤波的离线纤维束成像结果来研究四个主要 TMS 目标,评估了我们的在线方法的可行性。我们开发的实时纤维束成像辅助 TMS 神经导航系统展示了先进的纤维束成像技术,具有交互式参数调整和通过创新的不确定性可视化方法实时可视化数千条流线的功能。我们的分析表明,受试者和 TMS 目标在流线数量方面存在相当大的差异,例如,虽然在受试者 #4 的视觉皮层 (V1) 上的 TMS 目标上观察到了 15,000 条流线,但在受试者 #3 的 V1 中,没有获得流线。与离线纤维束图的重叠分析表明,实时纤维束图可以快速覆盖目标区域连接的很大一部分,通常在几秒钟内超过离线方法的覆盖范围。例如,在
项目详情:计算和思考都可以看作是输入数据到答案空间的复杂非线性映射。这种映射由计算机架构或大脑训练定义,使用额外数据(“经验”)完成。还有一个重要的区别——功耗。大脑可以以非常节能的方式实现这种映射。现代基于半导体的计算硬件允许人们使用机器学习算法模拟大脑,并在一系列与人工智能相关的任务中稳步前进。然而,这种成功在能源效率方面被证明是灾难性的,使机器学习本身成为主要的(且不断增长的)能源消耗者。因此,人们开始寻找新方法来增强机器学习——那些可以摆脱这种能源效率瓶颈的方法。在这个项目中,您将探索使用自旋波(磁序材料的基本激发)构建定制硬件以实现节能的非常规计算。自旋波具有极端的非线性和适度的能量耗散,同时在 GHz 频率下具有微米到纳米的波长。这为实现微型、强大且节能的计算设备提供了独特的途径。您将结合两种本质上节能的技术范式:(i) 磁振子学(使用自旋波处理信号和数据)和 (ii) 神经形态计算(使用大规模集成系统和模拟电路以类似大脑的方式解决数据驱动的问题)。超越现有范式,您将使用纳米级手性磁振子谐振器 [1] 作为人工神经网络 [2] 的构建块。通过创建磁振子版本的储存器计算机和循环神经网络来展示网络的强大功能。该项目允许应用和/或开发一系列实际相关的技能,从分析理论到数值建模和最先进的实验。1. VV Kruglyak “手性磁振子谐振器:重新发现磁振子中的基本磁手性” Appl. Phys. Lett. 119, 200502 (2021)。2. KG Fripp 等人“非线性手性磁振子谐振器:面向磁振子神经元”Appl. Phys. Lett. 122, 172403 (2023)。
使用说明:公司医疗政策是管理计划福利的指导。医疗政策不构成医疗建议,也不构成保险的保证。公司的医疗政策每年审查,并基于已发表的,经过同行评审的科学证据和基于证据的临床实践指南,这些准则可用于上次政策更新。公司保留确定医疗政策应用并随时对医疗政策进行修订的权利。所有计划福利的范围和可用性是根据适用的承保范围协议确定的。覆盖协议条款与公司医疗政策条款之间的任何冲突或差异将得到解决,以遵守覆盖协议。覆盖范围的决定是基于个性化医疗必要性的个性化确定以及在个体情况下治疗的实验或研究特征。在没有通过特定治疗方式的政策确定医疗必要性的情况下,以前未考虑有关提出方式的疗效的证据应考虑确定该政策是否代表当前的护理标准。范围:普罗维登斯健康计划,普罗维登斯健康保证和普罗维登斯计划合作伙伴适用(单独称为“公司”,共同称为“公司”)。
在过去几十年中,含丁质废物的利用已成为一项紧迫的任务。当前的工作旨在研究壳聚糖(主要几壳蛋白成分之一)用于制备磁性可分离的生物催化剂。合成了基于固定在Fe 3 O 4纳米颗粒上的葡萄糖氧化酶(GOX)的多组分生物催化剂,合成了用壳聚糖和三聚磷酸钠修饰的纳米颗粒。用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二酰亚胺盐酸(EDC)和N-羟基糖糖酰亚胺(NHS)预先激活GOX的羧基。傅立叶转换红外光谱和低温氮的物理吸附被证明成功地修饰了磁性可分离的支撑物,并用细壳聚糖层成功。还确认了在支撑表面上的目标官能团的存在。在D-葡萄糖对D-葡萄糖 - δ-乳酮的氧化反应中研究了生物催化剂的活性和稳定性。固定的生物催化剂的活性略低于天然酶的活性。然而,固定的酶可以通过外部磁体轻松地与反应混合物分离,并实际上重复使用而不会丧失活性。确定了提供最大活性和稳定性的生物催化剂成分的比率。已经表明,与天然酶相比,通过上述方法固定GOX会导致pH和温度的工作范围增加15-20%。合成的生物催化剂可用于产生葡萄糖酸并确定各种流体中D-葡萄糖的浓度。
这篇文章中的资助信息被错误地理解为“本研究工作由机构基金项目资助,资助编号为 (IFPIP:542-135-1443)。作者非常感谢沙特阿拉伯教育部和阿卜杜勒阿齐兹国王大学 (DSR,吉达,沙特阿拉伯) 提供的技术和资金支持”。
ACR:美国放射学会;MRgFUS:磁共振引导聚焦超声。a 通常适用:该成像程序或治疗在特定的临床情况下适合,对患者具有有利的风险收益比;可能适用:该成像程序或治疗可能在特定的临床情况下适合作为具有更有利风险收益比的成像程序或治疗的替代方案,或对患者的风险收益比不明确;通常不适用:该成像程序或治疗不太可能在特定的临床情况下适合,或者对患者的风险收益比可能不利。
维持不同类型光学模式的磁性纳米结构已用于磁力测定法和无标签的超敏感折射率探测,其中主要挑战是实现紧凑型设备,这些设备能够将这项技术从研究实验室从研究实验室转移到智能行业。这种观点讨论了在实现包含新架构和材料的创新传感器时的最新和新兴趋势,这些传感器利用了使用外部施加的磁场来主动操纵其光学特性的独特能力。除了在所谓的磁质体中使用良好的传播和局部等离子场外,我们还确定了全型平台的新潜力,用于感知要克服金属成分固有的损失。在描述最近的进步时,重点放在了几种可行的工业应用上,试图使我们对这个有前途的研究领域的未来构成融合光学,磁性和纳米技术的未来。
是在神经形态计算中应用的有前途的候选者,6 - 8以及宏伟的和自旋装置。9 - 11这些系统的质量和多功能性已经为探索新兴物理学1,3并扩大其潜在应用开辟了途径。但是,由纳米图案过程产生的这些磁性纳米阵列的地形可能会带来重大挑战。一个示例是观察到的与结构相关的强相关光子散射,该散射可能会掩盖阵列中的磁顺序引起的散射。12鉴于这些系统的光子散射特性可能在信息技术应用中发挥关键作用,13或X射线跨曲面中用于操纵光子角和轨道动量的X射线跨面,12探索在开发真正的平面阵列的方法至关重要的是在材料选择和精确的空间控制方面保持灵活性。研究此类处理的另一种动机源于最近的进步,表明磁性超材料作为计算物理底物具有巨大的潜力。8,14将这些材料与CMOS技术或磁随机记忆(MRAM)架构集成的可能性突出了扩展可用制造方法的需求。15
超强磁铁 钕磁铁(也称为 NdFeB、NIB、Neo 磁铁或超强稀土磁铁)现在很容易买到。吞食单个稀土磁铁不太可能造成严重伤害,但是,如果吞食多个磁铁,或者将磁铁与金属物体一起吞下,则可能会造成严重伤害。如果在 AP AXR 上发现单个磁铁/疑似磁铁,则应要求进行侧位 AXR。所有因吞食稀土磁铁而出院的患者都需要在 6-12 小时后进行随访成像,不需要重复进行早期成像。应要求进行随访腹部 X 光检查(仅当在第一张图像中看到胸部磁铁时才重复 CXR)。腹部 X 光检查必须始终在同一位置进行(躺下,最好是俯卧)。腹部 X 光检查的解释和稀土磁铁通过胃肠道的进展结果应由放射科医生正式确认。应继续进行后续 AXR 检查,直到可以证明(并由放射科医生确认)磁铁已穿过胃部,并且连续 X 射线(间隔至少 6-12 小时)显示磁铁正在穿过小肠或更远的部位。如果磁铁未能穿过胃肠道(6-12 小时后,无论磁铁位于胃肠道的哪个位置,磁铁均未从 AXR 上最后显示的位置移动,并由放射科医生确认),则需要与儿科外科团队进行讨论。