manbet手机版保罗·劳特伯尔(Paul Lauterbur)开发一种利用磁力工作的医学成像工具的探索，通过偶遇、迂回和顽强的坚持，取得了成功。

manbet手机版“所有的弯路都应该如此富有成效!”manbet手机版“哭了manbet手机版Paul Lauterburmanbet手机版在诺贝尔奖演讲的最后。manbet手机版劳特伯尔发现自己从化学转向了医学成像，但由于一系列意想不到的事件，这一弯路持续了近30年，并因发现磁共振成像(MRI)而获得诺贝尔医学奖。

manbet手机版1971年5月，劳特伯尔是纽约州立大学石溪分校的化学教授。manbet手机版几年前，劳特伯尔加入了匹兹堡附近一家名为NMR Specialties公司的董事会，该公司向学术机构和公司出售和租赁最先进的核磁共振(NMR)光谱仪。manbet手机版由于一些非常可疑的商业行为，公司突然发现自己面临破产。在匆忙安排的董事会会议上，公司的银行拒绝提供任何进一步的支持，除非有一个值得信任的人能带领公司走出危机。

manbet手机版劳特伯尔获得了这个职位，因为他后来透露:“我是董事会里唯一的学院派成员，这个学期刚刚结束，其他人都认为我这个夏天有空。”manbet手机版这个解释掩盖了劳特伯尔是核磁共振光谱学领域最重要的专家之一的事实。manbet手机版核磁共振光谱学，由manbet手机版菲利克斯•布洛赫manbet手机版而且manbet手机版爱德华·珀塞尔manbet手机版凭借原子的原子核像旋转的陀螺仪一样具有弱磁性这一事实，他们可以识别液体和固体中化学物质的组成。manbet手机版布洛赫和珀塞尔发现，当这些亚原子旋转顶部暴露在强磁场中并受到无线电波的轰击时，原子核会以一种揭示其身份的方式发射无线电波。

manbet手机版1971年的一次偶遇引发了一系列实验，使核磁共振波谱学从化学家用来解决结构问题的工具，发展成为医生用来制作内部器官详细图像的工具。manbet手机版约翰霍普金斯大学的博士后Leon Saryan正在参观该公司，而Lauterbur恰好也在现场。manbet手机版Saryan想要重现Raymond Damadian前年在NMR专业收集到的一些令人兴奋的数据。

manbet手机版Damadian是布鲁克林纽约州立大学的一名医生，他在该杂志上发表了多项研究manbet手机版科学manbet手机版表明癌变大鼠组织的核磁共振信号与健康大鼠组织的信号明显不同。manbet手机版核磁共振波谱主要用于检测分子中的氢原子，由于细胞中含有很高比例的水，Damadian正在研究这项技术是否可以检测肿瘤，因为肿瘤细胞中的水分含量与正常细胞不同。

manbet手机版劳特伯尔对Saryan成功复制Damadian的数据印象深刻。manbet手机版然而，Saryan获得这些数据的方式让Lauterbur感到震惊。manbet手机版作为一名化学家，他不习惯看动物实验，他发现牺牲大鼠并通过核磁共振研究其组织的方法“相当令人厌恶”。manbet手机版劳特伯尔认为，从活体外部非侵入性地获取同样的信息应该是可能的。

manbet手机版那天晚上，劳特伯在走出公司大楼去附近的摊位吃汉堡包时，思考着这个问题。manbet手机版他开始逐步思考如何使用核磁共振来制作图像。

manbet手机版图像需要空间分辨率，所以物体的相邻元素之间需要有可区分的差异，才能使它们可见。manbet手机版通常情况下，化学家们会不遗余力地创造出尽可能均匀的磁场，因为这样可以从他们的样品中产生最清晰、最尖锐的核磁共振信号。manbet手机版但动物实验表明，不同的组织将均匀的磁场转变为许多不同的局部场，从而发射出不同频率的无线电信号。manbet手机版那么为什么不从一开始就使用可变的或非均匀的磁场呢?manbet手机版毕竟，研究人员知道，核与无线电波共振的频率与施加的磁场强度成正比，而这种强度决定了所产生的核磁共振信号。manbet手机版为什么不在磁场中引入变化或梯度，用自己的磁坐标标记每个氢核呢?manbet手机版物体的不同部位会发射出不同频率的无线电波，通过某种方式跟踪和测量可以提供位置信息，这些信息可以用来构建分子排列方式的图像。

manbet手机版换句话说，劳特伯尔意识到，化学家通常试图避免的来自非均匀磁场的模糊信号可能包含有关分子空间分布的隐藏而有价值的信息。manbet手机版在一张餐巾纸上，他潦草地写下了一些笔记，这些想法，在吃汉堡包的间隙产生，使磁共振成像的诞生成为可能。

manbet手机版在梯度中取得成功

manbet手机版Lauterbur在秋季学期回到了他的大学，因为一个同事接管了公司的职责，他开始检验自己的想法。manbet手机版晚上，劳特伯尔会使用校园里最好的核磁共振仪，它位于化学系，每次离开前都会小心翼翼地恢复设置。

manbet手机版劳特伯尔创建的系统似乎与我们今天所习惯看到的光滑、自动化的核磁共振扫描仪相距甚远。manbet手机版1971年，计算机的能力还不够先进，所以劳特伯尔不得不发明一种手写程序，可以将核磁共振信号转换为磁共振图像。manbet手机版慢慢地，劳特伯尔确定地找到了一种被他称为“反向投影成像”的方法，这种方法允许他在磁场中引入变化或梯度。manbet手机版在反向投影技术中，磁场梯度被施加在物体周围的几个确定的角度上，并记录下核磁共振谱。manbet手机版第二组信号被记录在原始角度的特定变化下。manbet手机版在算法的帮助下，将这些多个投影的数据叠加在纸上，劳特伯尔可以以二维“切片”的形式重建图像。

manbet手机版如今，反向投影成像已经被二维傅里叶变换所取代manbet手机版理查德·恩斯特manbet手机版(1991年诺贝尔奖得主)在20世纪70年代引入了核磁共振，但当时Lauterbur的方法是解决成像问题的关键。manbet手机版在劳特伯用这种方法拍摄的首批图像中，有一组是普通水烧杯中的重水管。manbet手机版当时没有其他的成像技术能将重水和普通的水区分开来，重水含有氘原子，也就是氢原子和一个额外的中子。

manbet手机版劳特伯尔向该杂志提交了一篇论文manbet手机版自然manbet手机版概述了他的发现——他给这个发现起了一个相当宏伟的名字——zeumatography，这个名字来自希腊单词zeugma或yoke，以表示这项技术连接了化学和空间信息。manbet手机版这篇论文被编辑拒绝了，主要是因为他们不相信图片的模糊性。manbet手机版劳特伯尔对自己的概念深信不疑，向编辑们提出了请求，最终编辑们接受了论文的修订版，其中包括对癌症和其他潜在医学应用的参考。

manbet手机版“差不多30年过去了manbet手机版自然manbet手机版劳特伯尔说，他后来还说，“你可以用被哈佛拒绝的论文来写过去50年的科学史。manbet手机版科学manbet手机版或manbet手机版自然manbet手机版”。

manbet手机版大自然的manbet手机版在发表劳特伯尔的突破性成果时的犹豫，回想起来似乎令人费解，但放在大背景下看，也许就不那么令人惊讶了。manbet手机版在20世纪70年代中期，放射科医生狂热地接受了另一种他们最初也怀疑的成像工具——计算机断层扫描，它将多个x射线图像结合起来，生成人体器官的二维图像。manbet手机版一种用于识别溶液中化合物化学结构的工具也可以产生与CT扫描相似的图像，这一想法遭到了放射科医生的怀疑，而大多数核磁共振研究人员的漠视。

manbet手机版英国诺丁汉大学的一个实验室有不同的想法。manbet手机版从那时起，建立现代核磁共振大厦的第二个基石诞生了。manbet手机版彼得·曼斯菲尔德manbet手机版他开发了一种新技术，以加快从核中获取无线电信号和形成图像的速度。manbet手机版曼斯菲尔德的方法，被称为回声平面成像和主动磁筛，有助于将生成MRI扫描的时间从几分钟，通常是几小时，减少到不到一秒，这些进步仍然是今天使用的所有扫描仪的一个组成部分。

manbet手机版多亏了曼斯菲尔德的方法，更不用说计算机能力的提高，MRI在20世纪80年代成功地应用于实际医学，并日益被证明是一种无价的诊断工具。manbet手机版今天，全球使用的核磁共振扫描仪超过2万台，每年进行的检查超过6000万次。manbet手机版尽管机缘在劳特伯的成功中扮演了重要的角色，但他还是错过了一个机会。manbet手机版劳特伯尔无法为他的基本发现申请专利。manbet手机版纽约州立大学的官员拒绝了Lauterbur的申请，说“他的发现的申请不能支付获得专利的费用。”

manbet手机版参考书目

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manbet手机版布莱恩·沃辛顿:磁共振成像。manbet手机版生命科学百科全书，2001。manbet手机版www.els.net