热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

产业应用 > 医学领域 > 正文

先进的X射线技术创建的首个内耳3D声频图

辐射成像 X射线成像 同步加速器 3D
发布:2021-02-26 14:45:58    


 
耳膜和听神经在耳蜗中。八度音阶已被赋予不同的颜色。人类可以感知的频率范围是20 Hz(线圈的顶部)到20,000 Hz(线圈的底部)。该图像还显示了圆形窗口,声音进入的椭圆形窗口和面神经。

乌普萨拉大学(University of Uppsala University)的研究人员创建了第一个3D听力神经图谱,显示了捕获各种声音频率的位置。利用所谓的同步加速器X射线成像技术,他们能够追踪细微的神经线和振动的听觉器官(即耳蜗),并精确地找出传入声音的频率是如何分布的。该研究发表在《 科学报告》上。

乌普萨拉大学实验耳科教授Helge Rask-Andersen表示:“这可以使耳蜗植入物对听力受损的患者更加有效。”

声波具有不同的频率-即,它们每秒产生的振动数量根据是高音调(每秒引起更多的振动)还是低音调(导致较少的振动)而变化。频率以赫兹(Hz)为单位,人耳可以感知的频率在20到20,000 Hz之间。

当声波被内耳的耳蜗捕获时,纤维结缔组织和感觉细胞会分离各种频率。高频声音到达耳蜗下部的声敏毛细胞,而低频声音以相应的方式吸收到耳蜗上部。

研究人员现在已经研究了这一过程的细节,几乎一直到细胞水平。为此,他们使用了同步加速器X射线,这是一种先进且功能强大的断层成像形式。由于辐射太强,无法在活人身上使用,因此对死者捐赠的耳朵进行了调查。这项研究使弄清耳蜗神经中各种频率的位置成为可能,并使得能够创建三维声调频率图。

“这种地图可与钢琴媲美,琴键类似于所有类似编码的频率。与拥有88个琴键的钢琴不同,我们有大约3,400个内部听觉毛细胞,它们全部编码不同的频率。毛细胞附着在34毫米长的基底膜上,并通过12,000个外部毛细胞进行调节,因此我们可以听到每个音量级别的声音。这些信息是通过我们听神经中的3万根精确调谐的纤维传递到大脑的,” Helge Rask-Andersen解释说。

人耳道和神经的外观并不完全均匀。因此,研究人员认为,对于由于严重的听觉障碍而插入了人工耳蜗(CI)的人来说,新知识可能非常重要。CI是助听器,其中一个组件放置在耳蜗中,以提供对听神经的直接电刺激,而另一部分则连接到颅骨的外部。准确显示患者耳蜗的外观可使该技术更好地个性化,并以正确的频率刺激每个区域。

推荐阅读

科学家利用超级计算技术实现更高分辨率X射线成像

科学家们正在通过一种计算技术来为下一代光源提高亮度和分辨率做准备,该计算技术可以更快,更精确地重建图像。 2020-08-26

研究人员开发出先进的X射线成像技术来检测乳腺癌

UMass研究人员正在开发造影剂,这些造影剂专门用于识别乳腺癌细胞并与之结合,从而放大肿瘤的X射线信号并增强其在光谱CT扫描中的可见性。 2021-02-06

X射线成像技术的进步可以帮助乳腺癌患者

UCL专家开发了一种新的X射线成像扫描仪,以帮助外科医生进行乳房肿瘤切除手术。大多数乳腺癌手术都是所谓的保守手术,可以切除癌性肿瘤而不是整个乳房。如果发现提取组织的边缘(边缘)没有清除癌症,通常需要进行第二次手术。 2021-02-18

台北荣民总医院重离子癌症治疗中心建筑及基座完工

6月30日,台北荣民总医院(以下简称“荣总”)重离子癌症治疗中心举行建筑及基座完工移交典礼,包括地下一层、地上四层,下阶段将进行重离子同步加速器与放射治疗系统的设备安装、测试,预计明年底可开始收治患者。 2020-07-06

高分辨率断层扫描技术以微米为单位测量人类

来自德国Mainz,Wuppertal和Witten的研究人员开发了可用于COVID-19,阿尔茨海默氏病和癌症的高分辨率断层扫描技术。 2021-02-19
阅读排行榜