|
由于核磁共振成像(MRI)可以检查身体内部深层的组织,使它们成为最受欢迎的医疗造影工具。但MRI并不是完美的,在使用它们时需要将射频脉冲(radio frequency pulse)打入病人身体中,并追踪这些脉冲辐射如何影响组织的磁性行为。因此必须很小心的控制这些脉冲,以避免脉冲辐射如何影响组织的磁性行为,而现在一个新的研究团队正试图研发一种不用射频脉冲的MRI。
MRI是利用身体里的氢原子的质子的磁性行为来造影,这些质子具有磁矩,就像小磁针一样。为了形成影像,在使用MRI时要先让病人呆在强磁场中,使身体内的质子与磁场同向排列。技术人员接着将精准的射频脉冲送入人体,使质子小磁针偏离原本平衡的方向。然后靠着追踪这些磁针由非平衡状态重新回到平衡状态的过程,研究人员就可以推断出它们的分布及组织的构成样式。但是奥地利Johannes Kepler 大学的Norbert Muller以及美国纽约大学的Alexej Jerschow想要制造不用射频脉冲的MRI。
他们认为就算在强磁场下,质子的磁极方向还是会稍微的扰动,因此他们在强磁场下,每次追踪质子的磁性行为几毫秒的时间,然后一再重复。在多次的读取后,他们就可以得到足够强的信号,足以显露质子的磁性特征。接下来,为了要决定这些质子的分布,Muller和Jerschow将可变化强度的外加磁场加在样品上。由于质子的磁矩排列程度与磁场的强度有关,因此他们可以藉此找出这些质子的位置。他们的结果发表在2006年5月2日的Proceedings of the National Academy of Sciences里,在四个装满水的毛细管的影像中,每一张都是30张初步的影像累积结合而成的。其中有一个毛细管里含有较多质子的氘原子,因而呈现出较为明亮的影像。因此在他们所造出的二维影像中,可以很明确的辨认出含较多氘原子的毛细管的位置。
加州大学伯克利分校的核磁共振专家Alexander Pines盛赞“这真是个奇妙且新颖的工作”。虽然Jerschow了解这个技术尚未能运用在人体影像上,因为目前的阶段仅适用于小的样品。但是他认为,只要使用市面上较灵敏的磁探测器,其结果即有可能大大的改善。另外,较好的磁探测器也许还可以进而让这个技术仅适用较小的磁场即可工作,而不需要像传统的MRI使用极贵的超导磁铁,因此可望使得MRI更加便宜且安全。
|