近日,丹麥磁共振研究中心(DRCMR)和哥本哈根大學尼爾斯-玻爾研究所(NBI)的研究人員開發了一種基于飽和吸收光譜的新型量子光學磁力計,能夠測量強磁場,并有望延長MRI掃描儀的使用壽命,同時提高其質量并降低成本。該量子光學磁力計原型目前已在丹麥磁共振研究中心的Hvidovre醫院投入使用。
量子光學磁力計原型已在Hvidovre醫院投入使用
據了解:核磁共振成像(MRI)掃描儀可以提供質量卓越的3D圖像,但用于創建這些圖像的強磁場存在擾動,可能會在掃描中引入誤差和干擾。因此,MRI掃描儀需要經常校準以確保其成像質量。
此外,由于磁場的高度不穩定性,像螺旋序列這樣可以縮短掃描時間的創新掃描方法是不可行的。從理論上而言,可以通過增加傳感器來讀取和映射磁場的變化,進而通過計算糾錯來解決這個問題。然而,在實踐中,由于電子傳感器和電纜中的金屬會產生干擾,這種方法實際難以實現。
該量子光學磁力計的主要設計者Hans Stærkind介紹:當激光以適宜的頻率穿過氣體時,光與銫原子中的電子會產生共振。但是,當氣體暴露在磁場中時,發生共振的頻率(或波長)則會發生變化。通過這種方式,我們可以找出正確的頻率來測量磁場強度,這個過程完全由接收設備以閃電般的速度自動完成。
該量子光學磁力計必將有潛力以一種獨特的方式改進MRI成像質量,從而使醫生和患者都能受益。一旦該量子光學磁力計原型在2.0版本中得到優化改進,并在醫院實際掃描大量數據后證明了其成像質量,我們將見證它的發展前景。