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达马迪安:神助MRI早期跨越式发展

MRI 核磁共振 核医学
发布:2021-06-14 21:40:42     来源:中国核医学医师
学史明理同进步。科学史上许多革命性的突破与发明常常充满着神奇的偶然性,核磁共振的发明就是有趣的一个例子。从1977年人类第一次使用核磁共振检查人自己的身体并得到图像至今,核磁共振(MRI)为人类健康保障做出了巨大贡献。近十年来核医学领域因PET/MRI不断装机应用于临床,为学科保持领先创造了奇迹。我们核医学界对PET的发明发展应用熟稔在心,但对于MRI的发展历史、特别是早期发展历史,了解甚少。达马迪安博士对自己当年发明MRI并作为人类历史上第一次使用MRI检查的往事进行了回忆,许多细节流淌着探索与发现、发明与应用、信仰与谜思、创世与进化等对生命起源终极实践与追问,对我们了解MRI科学史并思考未来学科发展,特别是PET/MRI未来的方向很有借鉴意义。
 
 

达马迪安:神助MRI早期跨越式发展
 
2021年5月,MRI先驱雷蒙德·达马迪安博士在参加国际磁共振医学学会(ISMRM)年会炉边聊天中谈到早年发展MRI时说,第一次用MRI采集到人类图像是MRI发展最具里程碑意义的大事之一,这可能源于神的恩赐。
 
长期以来达马迪安就是MRI领域里一个富有争议的人物。1977年,他在纽约州立大学(SUNY)州立健康科学大学实验室中第一次为人进行MRI扫描,因此广受赞誉。但是许多人认为,达马迪安对MRI的贡献被忽略了,特别是2003年诺贝尔生理或医学奖授予美国科学家保罗·劳特伯(PaulLauterbur)博士和英国科学家彼得·曼斯菲尔德(PeterMansfield)博士以表彰他们将MRI技术医学诊断和研究领域所取得的成就,达马迪安明显受到诺贝尔奖评选委员会的冷落。
 
实际上,有达马迪安的支持者认为诺贝尔委员会冷落他的原因在于他对创世科学(creationscience)的支持,2003年他在《Smithsonian杂志》上发表的一篇文章里对创世论(creationism)进行了详细阐述,其所为旨在为圣经创世论进行科学解释。
 
十八年前达马迪安创立的FONAR公司花了29万美元在《华盛顿邮报》、《纽约时报》、《洛杉矶时报》等全美有影响力的报纸以及瑞典报纸上刊登题图为上下颠倒的诺贝尔奖章的整版广告,以谴责诺贝尔委员会未授予其诺奖的决定,并称诺贝尔评奖委员会犯了“必须纠正的可耻错误”。
 
如今的达马迪安行事低调。在ISMRM2021会议上,他重点对早期MRI发展及具有里程碑意义的首次对人MRI扫描进行交流。
 
达马迪安与会议主持人格里格·赫斯特(GregHurst)博士交流时指出,核磁共振成像(MRI)对医学最大的贡献在于提升了图像像素对比度,在应用于人体重要组织成像时“几近纤毫毕现(almostlimitlessdetail)”。格里格·赫斯特(GregHurst)博士为纽约州锡拉丘兹市放射影像学名誉教授。
 
达马迪安说:“我们创造了奇迹:在整个医学史上破天荒第一回几近毫无羁绊地看到人体所有重要组织。”
 
    达马迪安1936年纽约出生,1960年在阿尔伯特·爱因斯坦医学院获得医学学位,后在纽约州立大学州立健康科学大学实习。
 
上世纪70年代,他与研究生助理劳伦斯·明科夫(LawrenceMinkoff)博士和米歇尔·戈德史密斯(MichaelGoldsmith)博士合作研发了第一台命名为Indomitable的MRI扫描仪,然后于1977年用该扫描仪采集了人类第一张MRI图像,即劳伦斯·明科夫(LawrenceMinkoff)博士的胸部图像。达马迪安在1978年创立了Fonar公司并于1980年制造了第一台商用MRI机。
 

图片源自雷蒙德·达马迪安博士的原始MRI专利:“用于检测组织中癌症的设备和方法”
 
在ISMRM演讲中,达马迪安回顾了他在研究生命电起源的生物物理学和生物化学时如何开始参与MRI研发的往事。他的一位同事建议用一下名为核磁共振(NMR)用于死海细菌样本测量化学信号的新技术。已有资料显示该成像技术或许能使人体组织的活化学成分实现可视化。
 
达马迪安说:“我们发现癌组织中的NMR信号与正常组织显著不同,这意味着从原理上讲您可以……检测到人体任何部位的癌。”
 
尽管达马迪安在继续努力开发人体成像扫描仪时遭到怀疑,但他还是坚持了下来。因铌-钛金属丝具有超导性,他和戈德史密斯(Goldsmith)和明科夫(Minkoff)将大圆形铌-钛金属丝线圈用于磁体,但购买该金属丝可称之为一项壮举:他需要30英里长的铌-钛金属丝。
 
达马迪安起初计划将不同长度的电线接成研发所需的30英里长的电线,但他开始担心接头可能会破坏超导效果,于是他联系了电线供应商西屋公司学习如何制作接头。
 
达马迪安说:“我和他讲,我正在造一个服务人类的大磁铁,……但没有我需要的电线。”“[这位工程师和我说,西屋公司将不再生产这种超导线材,[仓库中正好有30英里长的电线,他拟以10美分的价格卖给我。”
 
达马迪安简直不敢相信自己的耳朵:他有足够的资金以此价钱买电线,第二天就去运了回了。
 
“我向岳父母讲了这个无巧不成书获得电线的故事。”他说:“但是我的岳母告诉我,'自从我和你爸得知你要造机器后,我俩一直在为你本人和你的成功祈祷。电线不是偶得,归因虔诚的祈祷。”
 
达马迪安是第一个扫描仪成像的自愿者。他说:“没有人会进入那里,”但是当团队开始给他采集图像时,他们没接收到任何信号。
 
“(史密斯先生)说那是因为我太胖了不匹配线圈,”达马迪安说。
 
明科夫(Minkoff)这才最终接受机器扫描。1977年,他的胸部图像成为人类的第一张MRI扫描图像。
 
数十年后,MRI使无数患者受益。于达马迪安而言,他研发的设备确实是个奇迹。
 
“我觉得机器不是我做的-她是上帝的礼物。”他说:“在我需要电线时,我得到了价格仅为10美分的30英里长的电线,这足以证明:此乃上帝的旨意,造出这种福耀人类的扫描仪。”
 


达马迪安(DAMADIAN)
 

明科夫(Minkoff)
 

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