来源： 搜狐网 　作者： 转化医学 　2018-11-13

在美国明尼阿波里斯市一个寒冷的早晨，一名男性走进了一个研究中心，随后他冒险进入了全球最强的一台核磁共振成像仪中来对其全身进行扫描。首先他换上了医院的长袍，同时研究人员确保其身上没有任何金属物质，包括戒指、金属植入物或者心脏起搏器等，任何金属都可能会被强大的10.5特斯拉核磁共振成像仪所撕裂，这台全球最强的核磁共振成像仪的质量约是波音737飞机的3倍，而且其磁场强度比当今临床使用的高强成像仪要高出50%。就在几天前，这名男子通过了一系列检查，包括对其平衡感的基准测试，以确保能够恰当地评估其因接触磁铁而产生的眩晕程度。在明尼苏达大学的磁共振研究中心，这名男子躺进了4米长的检查仓中，周围被110吨磁铁和600吨铁所屏蔽隔离，随后研究人员对该名男子的臀部进行了长达1小时的成像，对其薄软骨组织的成像质量将会展示这台核磁共振成像仪的分辨率。

                                              图片来源：Centre for Advanced Imaging, The University of Minnesota

自从上世纪70年代中期，第一台人体成像仪问世以来，核磁共振技术的基本原理基本没有太大变化，核磁共振技术的核心仍然是一个管状样的超导磁铁，其能产生一种静态电场，对水分子内部的氢质子进行重新排列，一旦这些质子排列完成，成像仪中的线圈就会发射出短时间的射频波，从而导致质子在磁场中摆动。当无线电波“爆炸”结束，质子就会释放能量，从而发出微弱的无线电波回声，并被接收线圈探测到，这时候就能提供大脑和其它组织的解剖图谱。

研究人员希望能对人类大脑的柱状组织进行深入研究，大脑的皮层柱结构被认为会发挥计算的能力，同时还会对特殊的刺激优先产生反应，比如物体的方位等；虽然仅有500微米大小，但皮层柱垂直于大脑皮质层，且能通过中间层来进行互相通信，如果成像仪能在柱状水平下测定大脑的活性，那么科学家们就能够对单个神经元的计算得出结论，这将会让人非常激动，因为磁共振成像仪的一个局限性就是其无法直接测定大脑的神经活性。

如果不需要较高的分辨率，临床医生就能在超高场的成像仪中使用更高的信噪比来快速扫描，在几秒内生成图像，否则则会需要几分钟时间，对于患者而言，这在舒适程度上会有很大的不同。研究者表示，在7T及以上的场强下，成像仪不仅能检测到氢核，还能检测到钠、钾、磷、氟等较重元素的核，这些元素对磁共振的固有灵敏度远低于氢核。

这些成像仪所产生的热量可能会带来更大的问题，有些研究人员推测，操作14T以上的成像仪或许会使得大脑的神经传导减慢，刺激周围神经或破坏DNA，尽管研究人员表示，甚至在21.1T的磁场强度下也并未在动物机体中观察到上述影响，不过在未来磁场强度或许会达到一个极限，当超过这个极限时我们就不能不损伤身体了。