彩色磁共振将至：中国突破“多核”成像技术，开启医学影像新纪元

在医学影像领域，磁共振成像（MRI）以其无创、高分辨率的特点，被誉为“医生的第三只眼”。然而，传统MRI技术长期受限于仅依赖氢原子核（1H）的单一成像维度，难以全面揭示人体复杂的生理和病理信息。

2025年1月，中国科学院科研团队宣布成功突破“多核”磁共振成像技术，不仅实现了对氢、磷、钠、氙等多种原子核的同步探测，更以“彩色影像”的直观方式，为疾病诊断和治疗提供了前所未有的多维视角。

一、技术突破：从“黑白”到“彩色”的维度跃升

传统MRI主要依赖氢原子核成像，因其在人体内含量丰富且信号灵敏度高，但单一氢核的局限性导致影像信息相对单一。中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员周欣形象地比喻：“过去MRI的影像如同黑白照片，而多核技术让影像变成了彩色。”新技术的核心在于同时探测多种原子核信号，包括磷（31P）、钠（23Na）、氙（129Xe）等，通过不同颜色编码呈现元素分布，直观反映器官代谢状态。

例如，钠元素的浓度与细胞膜完整性相关，磷元素则直接参与能量代谢。通过多核成像，医生可观察到脑部或心脏中特定元素的异常聚集或代谢通路受阻，从而精准定位病变区域。周欣指出，这一技术将医学影像的信息维度从“结构”扩展到“功能”与“代谢”，为精准医学提供了全新的工具。

二、应用场景：从基础研究到临床诊疗的全面革新

神经系统疾病诊断

多核磁共振在脑科学领域展现出巨大潜力。例如，钠成像可检测脑水肿或肿瘤引起的钠离子分布异常，而磷成像则能实时监测能量代谢水平，为阿尔茨海默病、帕金森综合征等神经退行性疾病的早期诊断提供依据。此外，氙气的超极化成像技术可用于无创评估肺部气体交换功能，拓展了呼吸系统疾病的诊断手段。

心血管与肿瘤精准诊疗

在心血管领域，多核技术可捕捉心肌组织的微小病变，如缺血再灌注损伤中的代谢异常；在肿瘤学中，通过磷代谢成像，医生能更清晰识别肿瘤边界和恶性程度，辅助制定个性化治疗方案。

新药研发与动物实验

配合此次技术突破，我国首台9.4T超高场动物磁共振成像仪已实现量产。该设备被誉为“活体显微镜”，可对小鼠脑部血管进行百微米级分辨率的三维成像，助力脑卒中、脑肿瘤等疾病模型的临床前研究。其灵敏度较传统3T设备提升3倍以上，为药物疗效评估和病理机制探索提供了更高精度的工具。

三、国产化突破：从依赖进口到自主创新

长期以来，超高场磁共振设备被海外厂商垄断。此次我国科研团队通过产学研联合攻关，攻克了超导磁体、双梯度系统等核心技术，成功研制出9.4T动物磁共振设备，并在武汉实现量产。这一突破不仅打破国际技术壁垒，更降低了科研机构对新药研发和基础研究的设备成本。

与此同时，团队正研发5T人体超高场多核磁共振装备。据工程师石磊介绍，5T系统的成像清晰度与扫描速度将显著优于现有3T设备，微小病灶检出率可提升30%以上，未来有望应用于癌症早期筛查和神经系统疾病的精准诊断。

结语：技术自主与健康中国的双重意义

中国科学院此次突破不仅是技术层面的创新，更彰显了我国在高端医疗装备领域的自主可控能力。正如周欣所言：“关键核心技术必须掌握在自己手中，才能支撑科技强国战略。”

从黑白到彩色，从单一到多维，多核磁共振技术的普及将推动医学影像从“辅助诊断”迈向“精准治疗”，为亿万患者带来更高效、更安全的医疗服务。