北航房建成院士：揭秘人體磁場“探測器”
【ZiDongHua之自動化學(xué)院派收錄關(guān)鍵詞：北京航空航天大學(xué) 傳感器 心腦磁成像設(shè)備】
北航房建成院士：揭秘人體磁場“探測器”
人體磁場蘊含著
生命健康的重要信息
心腦磁成像設(shè)備
是如何探測人體極弱的磁場？
又是如何根據(jù)磁場信息
判斷出各種疾病？
近日
《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》邀請
北京航空航天大學(xué)教授
中國科學(xué)院院士房建成
為大家深度解讀
“極弱磁場”的科學(xué)世界
探尋“量子精密磁場測量技術(shù)”
看“心病”的奧秘
從心腦磁測量設(shè)備的研制到臨床應(yīng)用
房建成院士帶大家深入了解
這一神奇的人體磁場“探測器”
和未來零磁醫(yī)學(xué)的發(fā)展
跟著小萱一起來看——
小陀螺孵化出大裝置
在沒有磁場的環(huán)境里
會有什么樣的科學(xué)發(fā)現(xiàn)？
房院士在北航研究陀螺儀
他說磁懸浮具備摩擦更小的優(yōu)勢
應(yīng)用這些技術(shù)的同時
陀螺越來越復(fù)雜，成本越來越高
原子自旋是原子的內(nèi)在屬性
“想要用這個來做陀螺
就得把周圍磁場全部屏蔽掉”
房院士介紹了
基于原子自旋效應(yīng)的極弱磁場
和慣性測量的基本原理
2008年起
利用原子自旋SERF效應(yīng)
房院士帶領(lǐng)北航團(tuán)隊建設(shè)
“十四五”大科學(xué)裝置——
超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置
“我本來是要做陀螺的
現(xiàn)在測了一個非常弱的磁場”
這個像“大劇院”的大設(shè)施能容納
上百臺獨創(chuàng)的科學(xué)研究的裝置
供1000到2000名科學(xué)家同時做研究
極弱磁測量能看到人體信息
完整的人體健康狀態(tài)
由結(jié)構(gòu)信息和功能信息共同反映
極弱磁測量能看到人體信息
但人體功能信息圖很難獲得
如何測量人體磁場的信息呢？
第一個是利用原子自旋的磁強(qiáng)計來測量
第二個就是磁屏蔽技術(shù)
從超大型磁屏蔽空間
到小型高性能磁屏蔽艙、醫(yī)用磁屏蔽桶
設(shè)備體積更小，成本更低
芯片化的傳感器精度仍然很高
零磁醫(yī)療裝備就這樣被制造出來
心腦磁成像設(shè)備
是如何將復(fù)雜的磁屏蔽技術(shù)
應(yīng)用其中的呢？
離子通道、神經(jīng)通路等的
電生理信號極微弱
很難直接準(zhǔn)確測量
極弱磁測量能反映人體電生理的信息
極弱磁測量在不斷發(fā)展
量子精密測量技術(shù)
為極弱磁測量帶來了新機(jī)遇
將來會研制出靈敏度更高、體積更小
成本更低的芯片化原子磁強(qiáng)計
醫(yī)工融合、醫(yī)工交叉
能培養(yǎng)更多的人才隊伍
每一年都研制出更新、更好的產(chǎn)品
“我們希望能開辟
零磁醫(yī)學(xué)和高端醫(yī)療裝備新賽道
在新賽道上走到前面去”
心腦疾病，精神疾病和腫瘤
可以靠極弱磁測量早發(fā)現(xiàn)
心腦磁成像設(shè)備能在極短時間內(nèi)
完成心腦細(xì)胞功能信息檢測
及時準(zhǔn)確診斷出疾病癥結(jié)所在
檢測心肌缺血過程中的磁信號變化
可以做到心腦血管疾病早發(fā)現(xiàn)
建立快速診斷臨床大模型
應(yīng)用臨床大數(shù)據(jù)
隨著診斷模型的迭代升級
心磁檢測準(zhǔn)確率越來越高
“在醫(yī)院里能多救幾條生命
我就覺得這個設(shè)備有價值了”
房院士希望未來能用于健康體檢
幫助到更多患有急性心梗的病人
極弱磁測量可以幫助腦卒中早發(fā)現(xiàn)
腦卒中分為出血性腦卒中和缺血性腦卒中
房院士說，當(dāng)前該領(lǐng)域正在探索中
“做好對老年群體的早篩早查
中國人均壽命可以延長3年”
心腦磁成像設(shè)備可以用于其他器官的檢查
特別對于不能接受強(qiáng)磁儀器檢查的
嬰幼兒及孕婦等特殊人群
通過心腦磁成像設(shè)備
還可以為精神疾病提供新型診斷方式
“我們要敢想，敢去探索
這些東西都是未知”
房院士用音樂療法舉例
向大家介紹了心腦同測
他說人的信息是個系統(tǒng)
身體的每個部位都有信息
通過定量評估能了解康復(fù)和鍛煉的情況
腫瘤發(fā)育過程會導(dǎo)致代謝異常
引起功能信息變化
皮膚癌也可以通過極弱磁測量早發(fā)現(xiàn)
“將來也會進(jìn)社區(qū)服務(wù)
如果再做得便宜，進(jìn)家庭”
重大疾病早診早治
零磁醫(yī)學(xué)發(fā)展有大空間
“養(yǎng)生保健的理念相當(dāng)于早診早治
把不健康的因素消滅在萌芽”
極弱磁測量能對疾病早篩早查
構(gòu)建人體功能的“健康大數(shù)據(jù)”
從以治病為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀嗣窠】禐橹行?/div>
通過有組織的醫(yī)工融合的研究
推動超高靈敏極弱磁場測量技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用
突破心梗、腦梗、腫瘤等疾病
早診早治的世界難題
未來
有組織地在全國開展
更大范圍臨床數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用研究
正如房建成院士所期待
逐漸形成心梗等臨床重大疾病診治的
“中國裝備”、“中國標(biāo)準(zhǔn)”和“中國方案”
北航人將繼續(xù)
潛心鉆研，開拓創(chuàng)新
為人民生命健康作出新的貢獻(xiàn)！
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