瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院6日宣布，2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家保羅·勞特布爾和英國科學(xué)家彼得·曼斯菲爾德，以表彰他們在核磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域的突破性成就。他們的成就是醫(yī)學(xué)診斷和研究領(lǐng)域的重大成果。 按照慣例，卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院諾貝爾獎評選委員會秘書漢斯·約恩瓦爾在新聞發(fā)布會上用瑞典語、英語、法語和德語宣布了今年獲獎?wù)叩拿旨矮@獎理由。兩位科學(xué)家將分享共為130萬美元的獎金。他說，今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的兩位獲獎?wù)咴谌绾斡煤舜殴舱窦夹g(shù)拍攝不同結(jié)構(gòu)的圖像上獲得了關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了在臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究上獲得突破的核磁共振成像儀的出現(xiàn)。 勞特布爾 勞特布爾1929年生于美國俄亥俄州小城悉尼，1951年獲凱斯理工學(xué)院理學(xué)士，1962年獲費(fèi)城匹茲堡大學(xué)化學(xué)博士。1963年至1984年間，勞特布爾作為化學(xué)和放射學(xué)系教授執(zhí)教于紐約州立大學(xué)石溪分校。在此期間，他致力于核磁共振光譜學(xué)及其應(yīng)用的研究。勞特布爾還把核磁共振成像技術(shù)推廣應(yīng)用到生物化學(xué)和生物物理學(xué)領(lǐng)域。1985年至今，他擔(dān)任美國伊利諾伊大學(xué)生物醫(yī)學(xué)核磁共振實(shí)驗(yàn)室主任。 上世紀(jì)70年代初，勞特布爾在主磁場內(nèi)附加一個不均勻的磁場，即引進(jìn)梯度磁場，并逐點(diǎn)誘發(fā)核磁共振無線電波，最終獲得一幅二維的核磁共振圖像。 解讀：核磁共振成像技術(shù) 正確而及時的診斷對于患者而言至關(guān)重要。核磁共振成像技術(shù)的普及挽救了很多患者的生命。這種方法精確度高，可以獲得患者身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖像。利用這種技術(shù)，可以診斷以前無法診斷的疾病，特別是腦和脊髓部位的病變；可以為患者需要手術(shù)的部位準(zhǔn)確定位，特別是腦手術(shù)更離不開這種定位手段；可以更準(zhǔn)確地跟蹤患者體內(nèi)的癌變情況，為更好地治療癌癥奠定基礎(chǔ)。根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果，它對身體沒有損害。2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎表彰的就是這一領(lǐng)域的奠基性成果。 原子是由電子和原子核組成的。原子核帶正電，它們可以在磁場中旋轉(zhuǎn)。磁場的強(qiáng)度和方向決定原子核旋轉(zhuǎn)的頻率和方向。在磁場中旋轉(zhuǎn)的原子核有一個特點(diǎn)，即可以吸收頻率與其旋轉(zhuǎn)頻率相同的電磁波，使原子核的能量增加，當(dāng)原子核恢復(fù)原狀時，就會把多余的能量以電磁波的形式釋放出來。這一現(xiàn)象如同拉小提琴時琴弓與琴弦的共振一樣，因而被稱為核磁共振。1946年美國科學(xué)家費(fèi)利克斯·布洛赫和愛德華·珀塞爾首先發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象，他們因此獲得了1952年的諾貝爾物理學(xué)獎。 核磁共振現(xiàn)象為成像技術(shù)提供了一種新思路。物質(zhì)是由原子組成的，而原子的主要部分是原子核。如果把物體放置在磁場中，用適當(dāng)?shù)碾姶挪ㄕ丈渌缓蠓治鏊尫诺碾姶挪ň涂梢缘弥獦?gòu)成這一物體的原子核的位置和種類，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的精確立體圖像。如果把這種技術(shù)用于人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像，就可獲得一種非常重要的診斷工具。 然而從原理到實(shí)際應(yīng)用往往有漫長的距離。20世紀(jì)70年代初期，核磁共振成像技術(shù)研究才取得了突破。1973年，美國科學(xué)家保羅·勞特布爾發(fā)現(xiàn)，把物體放置在一個穩(wěn)定的磁場中，然后再加上一個不均勻的磁場(即有梯度的磁場)，再用適當(dāng)?shù)碾姶挪ㄕ丈溥@一物體，這樣根據(jù)物體釋放出的電磁波就可以繪制成物體某個截面的內(nèi)部圖像。隨后，英國科學(xué)家彼得·曼斯菲爾德又進(jìn)一步驗(yàn)證和改進(jìn)了這種方法，并發(fā)現(xiàn)不均勻磁場的快速變化可以使上述方法能更快地繪制成物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。此外，他還證明了可以用數(shù)學(xué)方法分析這種方法獲得的數(shù)據(jù)，為利用計(jì)算機(jī)快速繪制圖像奠定了基礎(chǔ)。 在這兩位科學(xué)家成果的基礎(chǔ)上，第一臺醫(yī)用核磁共振成像儀于20世紀(jì)80年代初問世。后來，為了避免人們把這種技術(shù)誤解為核技術(shù)，一些科學(xué)家把核磁共振成像技術(shù)的“核”字去掉，稱為其為“磁共振成像技術(shù)”，英文縮寫即MRI。