圖為INUMAC成像儀,其主超導線圈由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特斯拉的磁場強度。
據(jù)物理學家組織網(wǎng)10月25日(北京時間)報道,世界最強的磁共振成像儀(MRI)即將建成,預計可在2015年初拍攝第一張圖像。該機器能產(chǎn)生11.75T(特斯拉)的磁場強度,足以舉起60噸的重型坦克。此前的最強記錄是美國伊利諾斯大學的9.4T成像儀,大型強子對撞機上的超導磁體也只有8.4T。新儀器能以前所未有的精度拍攝人類腦圖像,幫科學家在腦研究領域攻克新難題,做出新發(fā)現(xiàn)。
該掃描儀項目稱為“采用高場磁共振與對照孔技術的神經(jīng)疾病成像(INUMAC)”,由法國和德國于2006年共同發(fā)起,預計成本2億歐元,已進行了7年。今年夏天,超導線制造商Luvata公司交付了約200千米長的超導鈮?鈦線。在1.8K(開爾文)絕對溫度下用超流氦制冷時,這些線可載流1500安培。制造的關鍵是一種新型的盤繞設計,允許液氦能到達所有需要制冷的地方。
標準醫(yī)用掃描儀的空間分辨率為1毫米,覆蓋約1萬個神經(jīng)元,時間分辨率約為1秒。而據(jù)法國替代能源與原子能委員會項目主管皮埃爾?韋德林介紹,INUMAC能達到0.1毫米,1000個神經(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,探測到多種腦病早期信號,如老年癡呆癥、帕金森癥,還可能檢測治療效果。
一般的MRI只能拍攝與氫核相關的較強信號,新儀器場強更高,可能拍攝到鈉或鉀原子核發(fā)出的更弱信號,以此獲得有用的生理信息。雖不能拍攝單個神經(jīng)元的活動,但在解碼與個人內(nèi)心思想和夢境有關的腦波圖時,能提供比以往更高的精確度。
這么高的場強也引起人們的擔憂。首先對內(nèi)置設備制造商來說,要確保設備在巨大磁孔道內(nèi)的安全,難度大大增加。此外,兩位數(shù)的場強會對人體組織產(chǎn)生什么影響,人們還不完全了解。對此,除了利用計算機模型與模擬來指導如何使用,物理測試也必不可少。
韋德林表示,希望明年9月能交付全部的組裝磁體,經(jīng)3個月的測試后再加入成像系統(tǒng)的其他部分。
總編輯圈點
長久以來,科學家一直希望更多地了解人類的大腦,直到腦功能成像技術的出現(xiàn),人們終于第一次直接“看”到了自己“頂頭上司”的活動。作為目前最重要的腦功能成像技術,磁共振自從誕生就開始得以飛速發(fā)展和廣泛應用。尤其是近些年,為了看得更真切,科學家不斷在更高場強上做文章,從3T到9.4T,再到如今不可思議的11.75T!不過,新紀錄保持者的安全性真著實需要更嚴苛的檢驗,11.75T真不是鬧著玩兒的,弄不好,隔壁房間有塊鐵疙瘩也會帶來嚴重后果。
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更多>2018-10-12