據報道,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,做出新發現。
該掃描儀項目稱為“采用高場磁共振與對照孔技術的神經疾病成像(INUMAC)”,由法國和德國于2006年共同發起,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。
標準醫用掃描儀的空間分辨率為1毫米,覆蓋約1萬個神經元,時間分辨率約為1秒。而據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個神經元,看到1/10秒內的變化。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元的活動,但在解碼與個人內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。首先對內置設備制造商來說,要確保設備在巨大磁孔道內的安全,難度大大增加。此外,兩位數的場強會對人體組織產生什么影響,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3個月的測試后再加入成像系統的其他部分。