極弱磁大設施主體模型

心磁成像設備

躺著掃一掃，就能判斷心梗、腦梗、腫瘤等重大疾病患病風險，全程不到3分鐘，這樣的看病方式你期待嗎？目前已有10家在杭醫(yī)院先后部署心磁、腦磁成像設備，幫助百姓盡早預警重大疾病，接下來還將部署6家在杭醫(yī)院。

這項“黑科技”，離不開“國之重器”極弱磁大科學設施的支撐。

記者從杭州極弱磁場國家重大科技基礎設施研究院獲悉，位于杭州高新區(qū)（濱江）的極弱磁大設施主體項目即將迎來“第一锨”，預計2031年年底完成主體建設，建成后將成為世界唯一、性能最強、空間最大的大型“零磁”空間，助力生命健康、深空探測、航空航天等領域孵化前沿成果。

為何探索“零磁”空間？有助于解決疾病早期診斷世界性難題

萬物皆有磁場，人體也不例外。

中國科學院院士、極弱磁場國家重大科技基礎設施項目總設計師、首席科學家房建成告訴記者，心臟、大腦等器官發(fā)出的磁場極其微弱，專業(yè)上把這類難以測量到的磁場稱為“極弱磁場”。由于大部分測量裝置精度達不到要求，科學家們的許多設想便無法實現。

2008年起，房建成帶領團隊一頭扎進極弱磁場的研究，并在2019年創(chuàng)造了新的世界紀錄；2020年，極弱磁大科學設施——“超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置”開始申報；2023年5月正式獲批，落地杭州高新區(qū)（濱江）。

去年9月，大設施主體項目完成招標和開工建設準備工作，今年將在高新區(qū)（濱江）浦沿單元零磁科學谷開建。

為了盡可能減少外界環(huán)境的干擾，大科學設施選址回龍山和紫紅嶺之間，主體內部可容納上百臺獨創(chuàng)的科學研究裝置，近2000名科學家可同時開展科研工作。

探索零磁空間與百姓健康有什么關系？

房建成團隊研究發(fā)現，如果屏蔽較強的地磁場，在接近零磁場的特殊環(huán)境中，利用量子精密磁場測量技術，可以檢測出身體發(fā)出的極弱磁信號，從而進行疾病診斷。于是，他帶領團隊攻關，研發(fā)出了心磁、腦磁成像設備。其獨特之處在于，把人類對健康狀態(tài)的檢測，從“看結構”時代推進到了“看功能”時代，有望突破急性心梗、腦梗等重大疾病早期快速診斷的世界性難題。

如何讓科研成果更快落地應用？日前，位于零磁科學谷的零磁醫(yī)療設備生產基地正式開工，極弱磁科研成果孵化有了載體。

心磁成像設備給患者帶來了什么？急性心梗診斷準確率超90%

隨著醫(yī)生按下按鈕，患者張大伯被緩緩送入一臺形似核磁共振的儀器，不到3分鐘，一張包含等磁圖、電流密度圖、心磁圖等級等信息的報告單打印完成?！皺z查時沒有噪音，不用戴耳機，也不用打造影劑了！”張大伯感慨地說。

“2024年上半年臨床數據顯示，這臺設備診斷心肌梗死的準確率超95%。它就像心電圖的升級版，但診斷準確率大大超過心電圖?！焙贾菀患裔t(yī)院放射科主任告訴記者。該院在2023年12月就與杭州極弱磁場國家重大科技基礎設施研究院合作成立零磁醫(yī)學臨床研究與驗證中心、零磁醫(yī)學實驗室，在省內最早啟用心磁成像設備。截至今年3月23日，已有2995人次志愿者或患者接受了心磁成像檢查。

另一家率先使用這套設備的醫(yī)院，至今已采集650余例心磁成像數據。該院心內科主任提到，因為癥狀不典型，心?；颊哐舆t就醫(yī)現象較為常見，“但心磁成像能幫助醫(yī)生更早‘看見’患者的心臟功能改變?！?/p>

“這一設備還能替代CT、核磁共振等，幫助準媽媽進行無創(chuàng)胎兒心磁檢查，預防出生缺陷?！焙贾輼O弱磁大設施量子傳感器應用系統工程技術中心總工程師雷冠群，正帶領團隊研發(fā)第三代極弱磁測量傳感器。

杭州極弱磁場國家重大科技基礎設施研究院副院長王亞翔還透露：“心磁成像設備一年一迭代，目前我們正在研發(fā)可穿戴式的心磁便攜檢測設備，今后將把這些資源送入基層，降低醫(yī)療成本。”

采訪中，房建成團隊告訴記者，目前國內已采集超10萬例健康人的心磁數據，將建立健康人群心磁成像參數標準，研究這些參數與心律失常、結構性心臟病、缺血性心臟病、心肌肥厚和心肌病等各類心臟疾病的關系，形成零磁醫(yī)學發(fā)展的“中國方案”，加快應用于體檢篩查。

腦磁技術能解開哪些醫(yī)學難題？可應用于兒童腦發(fā)育、精神疾病診治

除心磁場景外，零磁科技還有望解開大腦發(fā)育之謎。

不久前，我國自主研發(fā)的首臺用于兒童腦發(fā)育評估研究的高端腦磁成像設備在國家兒童醫(yī)學中心、北京兒童醫(yī)院正式投入運行。

王亞翔透露，目前全國第二臺、省內首臺二代腦磁臨床驗證機已落戶杭州，開啟了數據采集工作。以心磁、腦磁為代表的零磁醫(yī)療設備已交付國內27家醫(yī)院，共計42臺設備正投入研究與驗證工作。

“身處國內醫(yī)工融合與零磁醫(yī)學技術研發(fā)的核心城市，我們將加速探索新型醫(yī)療場景及技術創(chuàng)新，把腦磁技術拓展應用于兒童腦發(fā)育與精神疾病領域?！蓖鮼喯璞硎?。

我國2歲—15歲青少年兒童中，約有2500萬人存在多動癥等問題，早期科學干預，破解“成長的黑箱”至關重要。王亞翔團隊打算利用腦磁成像設備，對孤獨癥、多動癥等發(fā)育性腦病患兒進行早期篩查與動態(tài)監(jiān)測，通過捕捉患兒神經元活動的微弱磁信號，精準評估其腦功能發(fā)育異常情況，同時進行個性化干預。

“針對抑郁癥、精神分裂癥等疾病，腦磁技術可通過分析患者腦區(qū)活動，輔助定位病理機制?！蓖鮼喯柰嘎叮瑘F隊計劃聯合杭州高校與醫(yī)院，建立腦磁臨床數據庫，結合AI算法提升診斷精準度，推動精神疾病從“癥狀診斷”向“功能診斷”轉型。