磁共振成像(MRI)是医院常用设备之一。这些价值几百到上千万的仪器可以「透视」一切生物组织内部构造。在这些设备下,世界会变得很不一样。
大家一起来猜猜看,这些MRI 图像,拍的都是啥?
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1973 年,第一幅 MRI 图像
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1976 年,彼得·曼斯菲尔德拍的图像
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1978 年,一个人体器官
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图 1 :保罗·劳特布尔(Paul Lauterbur)1973 年生成了第一幅磁共振图像。这是两根直径 4.2 mm 充满重水的玻璃管,其内放置有一根 1 mm 厚注满轻水的毛细管。
图 2 :1976 年第一幅人体 MRI 图像,一根手指头。
图 3 :1978 年,人脑的 MRI 图像。
你都猜到了吗?
这样一个平常又高深莫测的仪器,其诞生的背后是 3 个诺贝尔奖的重量。我们可以来看看它的诞生和故事:
犹太裔美国人伊西多尔·拉比 1938 年首次描述了磁场中原子核吸收和释放电磁辐射的现象(即核磁共振,NMR),于 1944 年获得诺贝尔物理学奖。
二战刚刚结束的 1946 年,犹太血统的瑞士裔美国人费利克斯· 布洛赫(Felix Bloch)和美国人爱德华·珀塞尔(Edward Purcell),各自独立发现了核磁共振在液体和固体中的计算方法,他们于 1952 年分享了诺贝尔物理学奖。
曼斯菲尔德(Peter Mansfield)也是另一项重要的 MRI 成像技术,回波平面成像 (EPI) 的发明人,这项发明将扫描速度提升了成百上千倍,使得扫描人体真正具有实用性。他和劳特布尔分享了 2003 年诺贝尔生理医学奖。
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弥散加权成像
法国的勒·比安 (Le Bihan) 发明了弥散加权成像,这种方法不仅临床常用,也是现在神经科学的不可替代方法。
由于磁共振在医学和研究领域逐渐变得常用,一个研究人员 Andy Ellison 有一天在测试仪器的时候,随手拿了一个橘子塞进去!
随着一层层图像的闪过,这个橘子就像被「二相箔」击中一样,所有原本立体的各种细微结构都被磁共振分辨得清清楚楚,并在电脑屏幕上二维展开,这种美感让他惊讶不已。毕竟,从来没有人展示过这种美感。
从此一发不可收拾,Ellison 成为了一个水果蔬菜的「透视摄影家」,也成为了中国城水果摊的常客。下面看看这些被透视的水果,欣赏一下这些奇妙的美感?
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最初被扫描的橘子
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唐代大诗人杜牧诗曰:
一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来
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关于这个东西,有这么一个笑话:
有一只熊猫到一家饭店点一桌子菜,
吃完后朝天放了几枪,大摇大摆走了。
饭店老板就问熊猫:为什么要这样做?
熊猫说:你查一下字典。
字典上写着:
Panda: a large black-and-white bear-like animal,
eats shoots and leaves.
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这是一根丁丁,啊不,是香蕉
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这么看够清楚了吧,整整一把香蕉!
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然后是香蕉花
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还是香蕉花
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美国国花——西兰花
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三维重建以后的西兰花,一点都不好看
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这么老的黄瓜恐怕是卖不出去了
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能让你尿红色的火龙果
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新西兰的国鸟,几维鸟
(啊不,是猕猴桃……
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很像是一群游来游去的单细胞动物,
其实是一群「吃豆人」,毛豆
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有点可怕的样子
实际上是一截藕
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大家可以来诊断一下
这个梨是被虫蛀了还是被摔地上过
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一个在扭动 6 肢的杨桃
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梯度回波序列下的杨桃
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草莓似乎没多少变化
特征太明显了
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西瓜
周围三个伞状心皮
包裹着含籽的胚珠
向中心辐射出三条腹缝线
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最后
来一支传说中永不凋谢的海神花
不过,经笔者考证,世界上第一个被清晰扫描过 MRI 的水果是柠檬。它的图片,1980 年发表于《皇家学会哲学汇刊 B 辑-生物科学》。
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第一个被 MRI 扫描的水果
柠檬
参考文献:
Lauterbur, P. (1973). Image formation by induced local interactions. Nature, 242, 190 - 191.
Mansfield, P., & Maudsley, A. A. (1977). Medical imaging by NMR. The British journal of radiology, 50(591), 188 - 194.
Clow, H., & Young, I. R. (1978). Britain's brains produce first NMR scans. New Scientist, 80(588), b26.
Andrew, E. R. (1980). NMR imaging of intact biological systems. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 289(1037), 471 - 481.
责任编辑:猫羯座
排版设计:刘冬宸
图片制作:作者提供 / 何月婷