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很多人不理解,同樣是透視人體,為何核磁共振的檢查費用比起X光、B超這些貴很多?這是因為,國內(nèi)的核磁共振檢測儀很多是進口的,成本就很昂貴,而且還要時刻進行維護,這樣下來一臺核磁共振儀每年需要大量的資金進行保養(yǎng)。核磁共振檢測儀為何我國的核磁共振
很多人不理解,同樣是透視人體,為何核磁共振的檢查費用比起X光、B超這些貴很多?
這是因為,國內(nèi)的核磁共振檢測儀很多是進口的,成本就很昂貴,而且還要時刻進行維護,這樣下來一臺核磁共振儀每年需要大量的資金進行保養(yǎng)。
核磁共振檢測儀
為何我國的核磁共振儀需要進口,難道我們沒有國產(chǎn)的嗎?這主要還是我們國家的核磁共振技術發(fā)展太晚了,手快有手慢無,被發(fā)達國家搶得了先機,實現(xiàn)了壟斷。不過突破技術封鎖是我國的一貫作風,核磁共振儀也不例外。
想要知道醫(yī)院的核磁共振儀究竟有多厲害?我們就得了解核磁共振是什么?核磁共振儀又是什么?為何國外會壟斷?而我國為了突破枷鎖都做了什么?
核磁共振是什么?
核磁共振這四個字已經(jīng)明確告訴了我們,這項技術利用的是核、磁兩個物質(zhì),通過共振的形式達標出來。然而,核是哪個核?磁是什么磁呢?它們?nèi)绾喂舱衲兀?strong>核指的是原子核,地球上的萬物都可以看成是由原子組成的,人也不例外。那么人體含量最多的原子是什么呢?是氫原子!
是的,氫能夠作為元素周期表的第一號元素,靠的可不完全是長得輕,而是它作為全宇宙第一個誕生的原子、含量最多的原子,是無數(shù)物體的最基礎。不管是有生命的,還是無生命的。人體含量最多的物質(zhì)是水,占據(jù)人的60%到70%,而一個水分子就有兩個氫原子。
此外還有很多有機物,與碳鏈連接的是氫原子。所以,參與共振的原子核是人體內(nèi)的氫原子。
而這個磁不是指地球的磁場,是儀器發(fā)射出來的磁場,將電能轉(zhuǎn)化為磁能。我們都知道,帶電體進入磁場,會發(fā)生電磁感應,帶電體會做出一定規(guī)律的運動。同樣的,原子里面也有帶電體。
原子核內(nèi)的質(zhì)子帶正電,而圍繞原子核運動的電子帶負電,一般情況下,二者的電量是相等的,因此原子不帶電,呈現(xiàn)中性??墒沁M入磁場后,這就由不得原子自己了,在磁場中,原本自由散漫的原子們,會在磁場的作用下表現(xiàn)出一定的排序。
此時加入脈沖,與脈沖頻率相同的氫原子就產(chǎn)生了共振,振幅最大。當脈沖消失后,參與共振的氫原子會恢復原狀,這個過程中會有信號發(fā)射出來。這些信號里蘊含著這些原子的信息,如果將其“翻譯”出來就可以知道氫原子到底有沒有問題。沒有問題,那人就是健康的;有問題,那么人就生病了。
核磁共振儀是什么?
醫(yī)院里的核磁共振儀看起來非常的科幻,它由一個圓環(huán)和一個可以移動的“床”組成,旁邊是電腦。每次看見有人躺在檢查板上被推入圓環(huán),總感覺下一秒會穿越。
核磁共振儀主要有三部分構(gòu)成,一是磁體部分,這里負責發(fā)射磁場。很多人害怕做核磁共振就是因為一聽有磁場,認為其有輻射,會危害健康。
這種想法其實是錯誤的,磁場沒有任何輻射,反而還能抵擋輻射。地球就是因為磁場的存在,讓我們免于被宇宙中的各種粒子轟擊,如果沒有它,人類就等著被伽馬射線滅絕吧。
目前醫(yī)院常用的核磁共振儀的磁場強度是1.5T和3.0T,而地球的磁場是0.3高斯到0.7高斯,1T等于10000高斯,是地球磁場的5萬倍左右,有人會認為這樣都沒害?
當然沒害,太陽黑子的磁場為10T,一般化學研究都在10T以上,人類制造的最大磁場是2800T,磁場強只會讓電子器具失效,對于人體是沒有害的。
所以我們可以看見,組成核磁共振儀的第二部分——數(shù)據(jù)、圖像處理,使用的電腦都在另一間屋子里,并且還用厚厚的玻璃隔開,目的就是害怕核磁共振儀產(chǎn)生的強大磁場,影響電腦的正常使用。
這一部分主要運用的是電子技術,將共振中產(chǎn)生的信號“翻譯”過來,看人體內(nèi)的氫原子十分正常,如果不正常,根據(jù)其表達的意思,看看問題出在哪里,怎樣救治病人。
第三部分,核磁共振儀的磁共振波譜儀,主要功能就是引起氫原子的共振,它看似是一個“發(fā)報機”,發(fā)射脈沖,可如果隨隨便便發(fā)射,得不到想要的結(jié)果。只有引起的共振結(jié)果最完美,才能在結(jié)束脈沖恢復正常的時候,得到最完美的圖像。如果這里出了問題,那么之后的所有一切都沒辦法進行,耽誤患者的治療時間。
這三部分共同構(gòu)成了核磁共振儀,它的厲害之處就是,能夠從最基礎的原子入手檢查身體,從根本上知道了致病原因,對于治療很多藏的深的疾病,有著絕對的優(yōu)勢。
了解了核磁共振儀的原理和結(jié)構(gòu),也就知道為什么醫(yī)生要求進行核磁共振檢查不能佩戴金屬首飾了吧。因為金屬里面還有很多自由電子,它們進入磁場后也會劇烈活動,影響觀測氫原子。
然而,看似結(jié)構(gòu)簡單的核磁共振儀,真正生產(chǎn)起來,困難重重。
為何國外會壟斷?
國外能壟斷核磁共振儀,是因為他們研究這項技術的時間很早。在1933年,二戰(zhàn)都還沒有開始的時候,美國物理學家伊西多·艾薩克·拉比,就第一次完成了核磁共振實驗,還因此獲得了1944年的諾貝爾物理學獎。
核磁共振技術考驗的是多項合租,比如磁體部分,很多人認為只要生產(chǎn)出磁體發(fā)射器可以,將電能轉(zhuǎn)化為磁場。然而這里面還涉及到補償線圈,這是修正磁場精度的;射頻線圈,發(fā)射電磁波引起共振的;梯度線圈需,它還需要水來冷卻。任何一個部位出問題,核磁共振就無法實現(xiàn)。
此外,核磁共振還需要運用到電腦技術,如何將其與共振的光譜完美結(jié)合,是一個巨大的挑戰(zhàn)。國外就算發(fā)展得早,但也是摸著石頭過河,失敗了無數(shù)次,最后得到了現(xiàn)代的核磁共振儀。
他們占領了一個領域,自然不希望別人來分一杯羹,所以對核磁共振的技術,各種封鎖壟斷。我國現(xiàn)在的步伐,才趕上了低場強,像3.0T強度的核磁共振儀,我國還是大量依靠進口。
我國人口眾多,醫(yī)療壓力巨大,如果過度依賴國外進口的核磁共振儀,相當于將14億人的生命交給了外國人。這對我國來說并非好事,不突破技術封鎖,我國以后會面臨嚴重的醫(yī)療危機。
如何突破?
其實我國的核磁共振技術不能說是沒有發(fā)展,在低場強領域,我國就已經(jīng)實現(xiàn)了基本自足。然而對于更精確的高場強來說,我國始終差一口氣。核磁共振不僅用于醫(yī)療方面,在物理研究等領域也發(fā)揮著重要作用,可以說得核磁共振者,可以獲得的好處有很多。
因此我國必須在高場強技術上取得進步??上部少R的是,根據(jù)醫(yī)用核磁共振行業(yè)的相關市場分析報告來看,2012年醫(yī)療方面共采購核磁共振儀2130臺,國產(chǎn)的大概占了622臺,剩下的全是進口的。雖然占比還完全比不過國外,但是和當初進口貨壟斷的時代相比,這已經(jīng)是一次巨大的突破。
不過僅僅是這些還完全無法滿足國內(nèi)的需求,我們也不能操之過急,因此,想要打破國外,尤其是歐美國家的封鎖與壟斷,我們還有很長的路要走。
大家還是要放寬心,曾經(jīng)封鎖中國的技術,已經(jīng)在被我們一一破解,國產(chǎn)核磁共振儀占主導的未來,只需要時間來說明。
李俊
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