該技術最大優(yōu)勢就藏在它的名字“多核”里——它不僅能檢測常規(guī)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(tǒng)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。
通過多核磁共振成像技術獲得的醫(yī)學影像，不同的顏色代表不同的人體元素，清晰地反映了氫、鈉等元素在腦部分布聚集的狀況。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院研究員周欣：人體內有60多種元素，除了氫之外，現(xiàn)在還能探測到活體的鈉和磷，這多了兩種元素，這就好比以前80年代我們看照片都是黑白照片，現(xiàn)在相當于“多核”就指的是多種原子核，通俗一點就相當于是以后的磁共振是彩色的磁共振。
周欣研究員帶領團隊一直致力于多核磁共振成像核心技術攻關，如今，成功突破磁共振單一氫核成像技術，實現(xiàn)人體重要代謝物質鈉、磷等關鍵原子核的多維成像，為疾病認知、定性和定量評估提供了新的信息維度。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院研究員周欣表示：多核磁共振成像能夠反映出我們人體內更精細的信息——
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結構信息
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功能信息
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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(fā)生發(fā)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(yī)學提供全新的儀器和技術。
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(chuàng)新研究院特別研究助理張鳴：通過磁共振的一種序列，去無創(chuàng)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(fā)現(xiàn)一些腦部的細微病變。
記者看到，拍攝該影像的設備就是被稱為“活體顯微鏡”的國產超高場動物磁共振成像儀，它可以高清且無創(chuàng)地呈現(xiàn)小白鼠、小兔等小型活體動物的組織結構和功能信息，是開展生命科學研究的重要科學儀器。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院研究員周欣表示，如果把醫(yī)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：
一是與血管、血流相關的腦血管病，如卒中；
二是腦部腫瘤；
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(fā)病機制，必須借助動物實驗。
據(jù)介紹，為了突破關鍵核心技術，我國科研人員經過產學研融合聯(lián)合攻關，突破了超高場超導磁體、高性能雙梯度系統(tǒng)、射頻技術、全數(shù)字化高精度譜儀等技術壁壘，實現(xiàn)了我國9.4T（特斯拉）超高場動物磁共振成像從“0”到“1”的突破，打破國際長期壟斷，解決了超高場臨床前磁共振成像儀國產化的問題，有效助力了重大疾病病理研究、新藥研發(fā)等相關科研和產業(yè)發(fā)展。目前，該設備已經在位于武漢的生產基地實現(xiàn)量產。
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(fā)更高場5T的人體超高場多核磁共振裝備。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院正高級工程師石磊：磁共振線圈，就好像磁共振系統(tǒng)的眼睛，用它來探測磁共振信號，它的性能好壞就直接關系到磁共振圖像的成像的質量。目前我們在做5T（特斯拉）的磁共振系統(tǒng)的多核線圈的研究，我們今年的目標是研制5T的磁共振的鈉和磷，還有氙的線圈，使它能夠用起來就真真切切能夠得到更好的圖像。
科研人員介紹，磁場強度符號T，也就是“特斯拉”是衡量磁共振系統(tǒng)性能的核心指標，更高的場強通常意味著獲得更高的圖像分辨、更快的成像速度。
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(yōu)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(yī)學領域，是醫(yī)學影像突破常規(guī)，與前沿生物醫(yī)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(fā)展背景下，開展更具前瞻性和突破性的科學研究。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院研究員周欣：從最前端的理論創(chuàng)新，就是我們必須要有原始理論創(chuàng)新來去支撐關鍵核心技術的研發(fā)，推動它的應用場景，不管是解決科學前沿的問題，還是解決臨床的問題，還是解決國家重大需求的問題，它是一個全鏈條的。關鍵核心的東西必須在我們自己手上，這樣才能使我們做成科技強國。
（總臺央視記者帥俊全 褚爾嘉湖北總站）
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