磁共振成像是一種先進的醫學影像技術,具有分辨率高、對比度好、無輻射損傷等優點,被廣泛應用于臨床醫學診斷。近日,中國科學院科研團隊經過持續攻關,成功突破“多核”磁共振成像技術。
該技術最大優勢就藏在它的名字“多核”里——它不僅能檢測常規磁共振能看到的氫,還可以檢測到磷、鈉、氙等多種原子核,突破了傳統磁共振單一成像維度,為疾病診治提供了全新的手段和視角。
突破多核磁共振成像技術
為疾病診治提供全新手段




結構信息
代謝信息
這三個方面層次的信息,為人體健康,包括疾病的診斷、治療提供更全面的可視化的工具。能夠直接看到患者腦部、心臟里面鈉和磷的代謝,對疾病的發生發展,非常直觀地看到哪一個元素的代謝出了問題,哪個通路會有問題,能夠為精準醫學提供全新的儀器和技術。
超高場動物磁共振成像儀實現量產
生命科學的基礎研究,是實現全民健康的重要基石。超高場動物磁共振成像儀作為開展臨床前生命科學研究的必備科學儀器,顯得尤為重要。它是新藥研發、腦科學與類腦研究等重大生命科學研究任務必不可少的高端裝備。然而長期以來,該設備完全依靠進口。如今,我國科研人員經過產學研融合聯合攻關,成功研制出我國首臺9.4T(特斯拉)超高場動物磁共振成像設備,并實現量產。
小白鼠腦部血管的磁共振三維成像,空間分辨率可達百微米級,可以清晰地看到小白鼠腦部精細的血管結構。

中國科學院精密測量科學與技術創新研究院特別研究助理張鳴說,“通過磁共振的一種序列,去無創地對它的血管進行成像。因為小鼠腦袋的尺寸要比人的要小幾十倍,它的整個視野的范圍可能就只有兩厘米左右,所以說能夠去獲得非常高清、非常精細的腦血管結構,對于臨床前的研究是非常有意義的,能夠幫助我們及時地發現一些腦部的細微病變。”

周欣表示,如果把醫院里1.5T(特斯拉)和3T(特斯拉)的磁共振比作相機,那超高場的動物成像儀就像單反相機,分辨率更高,因為其磁場強度可達9.4T(特斯拉),靈敏度比3T(特斯拉)設備至少高3倍以上。
它能無損觀測三類腦部疾病:
三是神經退行性疾病,如阿爾茨海默病、帕金森綜合征。
由于不能在人體上直接做模型,人類研究藥物及發病機制,必須借助動物實驗。

展開技術攻關
研發新一代磁共振關鍵技術
高端醫療裝備的研發周期長、投入大、風險高,并且涉及多學科交叉,技術高度密集。為了助力該領域的研究,未來,磁共振波譜與成像全國重點實驗室將面向國家重大需求和人民生命健康,發展活體多核、超靈敏、超快及超分辨的新一代磁共振關鍵技術,搶占新一代磁共振制高點。
在磁共振波譜與成像全國重點實驗室,科研人員正在展開新一輪的技術攻關,研發更高場5T的人體超高場多核磁共振裝備。


相較3T的磁共振,5T磁共振在成像清晰度、掃描速度和功能成像方面具有顯著優勢,可為臨床采集到更高清的圖像,精準描繪組織微結構,提高微小病灶檢出率,為臨床診斷和科學研究提供強大技術支撐。磁共振橫跨物理學、化學、生物學、醫學領域,是醫學影像突破常規,與前沿生物醫學結合的關鍵核心技術。為此,實驗室組建了多學科研究團隊,在人工智能快速發展背景下,開展更具前瞻性和突破性的科學研究。



