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新型量子光学磁力计,助力提升核磁共振成像质量与速度

近日,丹麦磁共振研究中心(DRCMR)和哥本哈根大学尼尔斯-玻尔研究所(NBI)的研究人员开发了一种基于饱和吸收光谱的新型量子光学磁力计,能够测量强磁场,并有望延长MRI扫描仪的使用寿命,同时提高其质量并降低成本。该量子光学磁力计原型目前已在丹麦磁共振研究中心的Hvidovre医院投入使用。


量子光学磁力计原型已在Hvidovre医院投入使用

据了解:核磁共振成像(MRI)扫描仪可以提供质量卓越的3D图像,但用于创建这些图像的强磁场存在扰动,可能会在扫描中引入误差和干扰。因此,MRI扫描仪需要经常校准以确保其成像质量。

此外,由于磁场的高度不稳定性,像螺旋序列这样可以缩短扫描时间的创新扫描方法是不可行的。从理论上而言,可以通过增加传感器来读取和映射磁场的变化,进而通过计算纠错来解决这个问题。然而,在实践中,由于电子传感器和电缆中的金属会产生干扰,这种方法实际难以实现。

该量子光学磁力计的主要设计者Hans Stærkind介绍:当激光以适宜的频率穿过气体时,光与铯原子中的电子会产生共振。但是,当气体暴露在磁场中时,发生共振的频率(或波长)则会发生变化。通过这种方式,我们可以找出正确的频率来测量磁场强度,这个过程完全由接收设备以闪电般的速度自动完成。

该量子光学磁力计必将有潜力以一种独特的方式改进MRI成像质量,从而使医生和患者都能受益。一旦该量子光学磁力计原型在2.0版本中得到优化改进,并在医院实际扫描大量数据后证明了其成像质量,我们将见证它的发展前景。



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