科普：解读2003年诺贝尔生理学或医学奖成果

央视国际 (2003年10月06日 21:40)

　　新华社北京１０月６日电：（记者姜岩 林小春 任海军）正确而及时的诊断对于患者而言至关重要。核磁共振成像技术的普及挽救了很多患者的生命。这种方法精确度高，可以获得患者身体内部结构的立体图像。根据现有实验结果，它对身体没有损害。２００３年诺贝尔生理学或医学奖表彰的就是这一领域的奠基性成果。

　　瑞典卡罗林斯卡医学院６日决定，把２００３年诺贝尔生理学或医学奖授予现年７４岁的美国科学家保罗·劳特布尔和现年７０岁的英国科学家彼得·曼斯菲尔德，以表彰他们在核磁共振成像技术领域的突破性成就。诺贝尔奖评选委员会认为，用一种精确的、非入侵的方法对人体内部器官进行成像，对于医学诊断、治疗和康复非常重要。这两位科学家的成果对核磁共振成像技术的问世起到了奠基性的作用。

　　原子是由电子和原子核组成的。原子核带正电，它们可以在磁场中旋转。磁场的强度和方向决定原子核旋转的频率和方向。在磁场中旋转的原子核有一个特点，即可以吸收频率与其旋转频率相同的电磁波，使原子核的能量增加，当原子核恢复原状时，就会把多余的能量以电磁波的形式释放出来。这一现象如同拉小提琴时琴弓与琴弦的共振一样，因而被称为核磁共振。１９４６年美国科学家费利克斯·布洛赫和爱德华·珀塞尔首先发现了核磁共振现象，他们因此获得了１９５２年的诺贝尔物理学奖。

　　核磁共振现象为成像技术提供了一种新思路。物质是由原子组成的，而原子的主要部分是原子核。如果把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，然后分析它释放的电磁波就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。如果把这种技术用于人体内部结构的成像，就可获得一种非常重要的诊断工具。

　　然而从原理到实际应用往往有漫长的距离。２０世纪７０年代初期，核磁共振成像技术研究才取得了突破。１９７３年，美国科学家保罗·劳特布尔发现，把物体放置在一个稳定的磁场中，然后再加上一个不均匀的磁场（即有梯度的磁场），再用适当的电磁波照射这一物体，这样根据物体释放出的电磁波就可以绘制成物体某个截面的内部图像。随后，英国科学家彼得·曼斯菲尔德又进一步验证和改进了这种方法，并发现不均匀磁场的快速变化可以使上述方法能更快地绘制成物体内部结构图像。此外，他还证明了可以用数学方法分析这种方法获得的数据，为利用计算机快速绘制图像奠定了基础。

　　在这两位科学家成果的基础上，第一台医用核磁共振成像仪于２０世纪８０年代初问世。后来，为了避免人们把这种技术误解为核技术，一些科学家把核磁共振成像技术的“核”字去掉，称为其为“磁共振成像技术”，英文缩写即ＭＲＩ。

　　核磁共振成像技术的最大优点是能够在对身体没有损害的前提下，快速地获得患者身体内部结构的高精确度立体图像。利用这种技术，可以诊断以前无法诊断的疾病，特别是脑和脊髓部位的病变；可以为患者需要手术的部位准确定位，特别是脑手术更离不开这种定位手段；可以更准确地跟踪患者体内的癌变情况，为更好地治疗癌症奠定基础。此外，由于使用这种技术时不直接接触被诊断者的身体，因而还可以减轻患者的痛苦。

　　目前核磁共振成像仪在全世界得到初步普及，已成为最重要的诊断工具之一。２００２年，全世界使用的核磁共振成像仪共有２．２万台，利用它们共进行了约６０００万人次的检查。

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