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世界最強(qiáng)磁共振成像儀將建成 磁場(chǎng)可舉起60噸坦克

發(fā)布時(shí)間:2013-11-04 作者: 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 瀏覽:1914

      圖為INUMAC成像儀,其主超導(dǎo)線圈由170千米的鈮?鈦合金制成,在通電和液氦制冷條件下能產(chǎn)生11.75特斯拉的磁場(chǎng)強(qiáng)度。 

      據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月25日(北京時(shí)間)報(bào)道,世界最強(qiáng)的磁共振成像儀(MRI)即將建成,預(yù)計(jì)可在2015年初拍攝第一張圖像。該機(jī)器能產(chǎn)生11.75T(特斯拉)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,足以舉起60噸的重型坦克。此前的最強(qiáng)記錄是美國(guó)伊利諾斯大學(xué)的9.4T成像儀,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上的超導(dǎo)磁體也只有8.4T。新儀器能以前所未有的精度拍攝人類(lèi)腦圖像,幫科學(xué)家在腦研究領(lǐng)域攻克新難題,做出新發(fā)現(xiàn)。

      該掃描儀項(xiàng)目稱為“采用高場(chǎng)磁共振與對(duì)照孔技術(shù)的神經(jīng)疾病成像(INUMAC)”,由法國(guó)和德國(guó)于2006年共同發(fā)起,預(yù)計(jì)成本2億歐元,已進(jìn)行了7年。今年夏天,超導(dǎo)線制造商Luvata公司交付了約200千米長(zhǎng)的超導(dǎo)鈮?鈦線。在1.8K(開(kāi)爾文)絕對(duì)溫度下用超流氦制冷時(shí),這些線可載流1500安培。制造的關(guān)鍵是一種新型的盤(pán)繞設(shè)計(jì),允許液氦能到達(dá)所有需要制冷的地方。

      標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用掃描儀的空間分辨率為1毫米,覆蓋約1萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元,時(shí)間分辨率約為1秒。而據(jù)法國(guó)替代能源與原子能委員會(huì)項(xiàng)目主管皮埃爾?韋德林介紹,INUMAC能達(dá)到0.1毫米,1000個(gè)神經(jīng)元,看到1/10秒內(nèi)的變化。有了這種分辨率,MRI能提供更精確的腦部功能成像,探測(cè)到多種腦病早期信號(hào),如老年癡呆癥、帕金森癥,還可能檢測(cè)治療效果。

      一般的MRI只能拍攝與氫核相關(guān)的較強(qiáng)信號(hào),新儀器場(chǎng)強(qiáng)更高,可能拍攝到鈉或鉀原子核發(fā)出的更弱信號(hào),以此獲得有用的生理信息。雖不能拍攝單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng),但在解碼與個(gè)人內(nèi)心思想和夢(mèng)境有關(guān)的腦波圖時(shí),能提供比以往更高的精確度。

      這么高的場(chǎng)強(qiáng)也引起人們的擔(dān)憂。首先對(duì)內(nèi)置設(shè)備制造商來(lái)說(shuō),要確保設(shè)備在巨大磁孔道內(nèi)的安全,難度大大增加。此外,兩位數(shù)的場(chǎng)強(qiáng)會(huì)對(duì)人體組織產(chǎn)生什么影響,人們還不完全了解。對(duì)此,除了利用計(jì)算機(jī)模型與模擬來(lái)指導(dǎo)如何使用,物理測(cè)試也必不可少。

      韋德林表示,希望明年9月能交付全部的組裝磁體,經(jīng)3個(gè)月的測(cè)試后再加入成像系統(tǒng)的其他部分。

總編輯圈點(diǎn)

      長(zhǎng)久以來(lái),科學(xué)家一直希望更多地了解人類(lèi)的大腦,直到腦功能成像技術(shù)的出現(xiàn),人們終于第一次直接“看”到了自己“頂頭上司”的活動(dòng)。作為目前最重要的腦功能成像技術(shù),磁共振自從誕生就開(kāi)始得以飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。尤其是近些年,為了看得更真切,科學(xué)家不斷在更高場(chǎng)強(qiáng)上做文章,從3T到9.4T,再到如今不可思議的11.75T!不過(guò),新紀(jì)錄保持者的安全性真著實(shí)需要更嚴(yán)苛的檢驗(yàn),11.75T真不是鬧著玩兒的,弄不好,隔壁房間有塊鐵疙瘩也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果。

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