走进医院的核磁共振检查室,那块“当心强磁场”的警示牌总会让人心头一紧。
医生反复叮嘱取下所有金属物,连银行卡都不能带。
这可不是小题大做,背后的科学道理,得从微观世界里一个叫作“量子自旋”的奥秘说起。
湖南日报全媒体记者 王铭俊

【知识多一点】
做核磁共振检查为何不能戴金属饰品?这得从微观世界里一个叫作“量子自旋”的奥秘说起。
我们身体里大约七成是水,每个水分子又带着两个氢原子,而氢原子核天生就有一种叫“量子自旋”的内禀属性。核磁共振成像的原理,正是去捕捉体内无数氢核的自旋信号,再把这些信号还原成器官和组织的清晰影像。但麻烦的是,这些自旋原本像散乱的陀螺,指向毫无规律,信号微弱得几乎测不到。于是,仪器里那个超导磁体便派上了用场,它产生数万倍于地球磁场的强大磁场,硬生生把氢核的自旋方向“定”得整整齐齐,仪器才能精准读出它们的分布,帮医生看清病灶。
然而,强磁场也是金属的“致命诱惑”。一颗硬币、一枚钥匙,都会被瞬间磁化,轻则震动移位,干扰成像导致模糊失真;重则化作“炮弹”高速飞向磁体,砸坏设备甚至伤人。更危险的是心脏起搏器、血管支架这类体内植入物,磁场一旦扰乱它们的工作,后果不堪设想。
那体内有金属植入物的人,就永远告别核磁检查了吗?
中国科学技术大学的研究团队给出了新希望,他们成功研制出零磁场核磁共振谱仪,核心器件是原子自旋磁力计,无需强磁场就能探测氢核的自旋状态。目前,这项技术已能对金属容器内的水成像,甚至初步看到了人手指和大脑的轮廓。虽然清晰度还远不及传统核磁共振,但它成本低、无辐射,未来很可能让那些被“拒之门外”的患者也能安全接受检查。
参考文字来源:
彭新华 中国科学技术大学教授
人民日报
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来源:湖南日报

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