珍愛生命。
撰文 | 栗子
審校 | 不周
今年年初，巴西有一位 40 歲的中年男性，在陪同母親看病的時候把手槍放在腰間，進入核磁共振室之后也沒有把它取下來。
在那里，手槍中的一粒子彈被激發(fā)，射入了他的腹部。受傷的男子被緊急送醫(yī)，經(jīng)過兩個星期的治療，最終傷重不治。
事件發(fā)生在巴西圣保羅的庫拉實驗室（Laboratorio Cura），這間醫(yī)療機構(gòu)發(fā)布的聲明提到：“關(guān)于進入檢查室的流程，患者和陪同者都得到了適當?shù)恼f明，并被警告要移除所有金屬物品。”警方也透露，男子簽過一份協(xié)議，表示已經(jīng)確認了核磁共振室的條款。
但不知為什么，他沒有把手槍留在檢查室外，而這個危險的決定帶走了他的性命。
用磁場“透視”人體
今天的人們，對磁共振成像/核磁共振成像（MRI/NMRI）技術(shù)已經(jīng)耳熟能詳，醫(yī)院里常見的核磁共振檢查，利用的就是這種技術(shù)。簡單來說，它是依靠一個強大的磁場，來“透視”人體內(nèi)部的情況，讓醫(yī)生可以找出患者身上隱藏的疾病。
我們的身體里有大量的水，水中最不缺少的就是氫原子。每個氫原子核（也就是質(zhì)子）都像一個小小的磁鐵，它擁有一種內(nèi)稟屬性，叫做自旋（spin），又因為自旋而產(chǎn)生磁場。自然條件下，氫原子核各有各的自旋方向，產(chǎn)生的磁場也就雜亂無章，相互抵消。
但當機器從外部施加了強磁場，氫原子核的自旋方向就有了規(guī)律：一部分變得與主磁場的方向一致，能量較低，另一些則與主磁場方向相反，能量較高。重點是，前者的數(shù)量略多于后者，它們產(chǎn)生的磁場就不會被完全抵消，而多出的那部分，便是成像的關(guān)鍵。
在主磁場的基礎(chǔ)上，儀器又會施加一個射頻脈沖（radiofrequency pulse），使氫原子核發(fā)生磁共振。此時，“多出的那部分”低能態(tài)的氫原子核中，有一些會吸收能量，躍遷至高能態(tài)，自旋方向發(fā)生改變。而當射頻脈沖消失后，氫原子核又把能量釋放出來，回到穩(wěn)定的低能態(tài)。能量以電磁波的形式放出，儀器將這樣的信號收集起來，當做給人體成像的依據(jù)。
MRI 主要依賴水分子里的氫原子核釋放的信號來成像，不同的人體組織含水量不同，儀器收集到的信號也就有所不同。如此一來，設(shè)備便可以畫出人體各個部位的樣貌了。
對 MRI 儀器來說，它施加的主磁場越強，信噪比就越高，得到的圖像質(zhì)量也隨之提升。醫(yī)用 MRI 設(shè)備施加的磁場，強度常常在 0.5-3 特斯拉之間（是地球磁場的上萬倍），有時還可能更高。這些強磁場能幫助醫(yī)生觀察患者體內(nèi)的異狀，但也會帶來危險。鐵磁性金屬（如鐵、鈷、鎳）物體很容易被磁場吸進去，假如把這些金屬制品帶進核磁共振室，后果可能會很嚴重。
子彈是怎樣擊發(fā)的
加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家們曾經(jīng)利用一臺 MRI 儀器，考驗過一些金屬物品（請勿模仿）。比如，當一個訂書器被扔進工作中的設(shè)備，在 4 特斯拉的強磁場下，它飛快地上躥下跳，最終被吸在了內(nèi)壁上。
除了用肉眼觀察 MRI 儀器驅(qū)使金屬物體的力量，也可以實際測量出那個力有多大。比如，科學(xué)家把一個扳手送進儀器，它的另一端連接著一把秤。當扳手猛烈地上下擺動時，秤的讀數(shù)是 280 磅（約 127 千克），相當于超過 1200 牛頓的拉力 —— 可能是扳手本身重量的一百倍。
金屬物體越重，在相同的磁場中受到的作用力也會越大。科學(xué)家用 MRI 儀器來測試一把轉(zhuǎn)椅，起初椅子被卡在儀器“門口”的時候，秤的讀數(shù)大約是 1300 磅（~590 千克）。
但磁場不會因為暫時的卡住而放棄，仍然企圖將椅子吸入“腹中”，不惜毀掉椅子。當椅背掉下一層皮，秤的讀數(shù)來到了 1700 磅左右（~770 千克）。當椅子腿被折斷，發(fā)出清脆的聲響，指針最終轉(zhuǎn)向了接近 2000 磅（~900 千克）的位置 —— 這幾乎是一臺小汽車的重量了。
2016 年，在上海的一間醫(yī)院里，就有患者家屬將輪椅推進了核磁共振室。當時，MRI 機器處于待機狀態(tài)，有磁性，金屬制的輪椅立刻被吸入，導(dǎo)致機器損壞。所幸，沒有人因此而受傷。
與輪椅相比，手槍或許不像是經(jīng)常出現(xiàn)在醫(yī)院的物品，但這種武器也不是第一次在核磁共振室里造成事故了。
2002 年，一項發(fā)表在《美國放射學(xué)雜志》（American Journal of Roentgenology）的研究，記錄了這樣一個案例：有位休班警員去往一間醫(yī)學(xué)成像中心，準備接受 MRI 檢查，由于醫(yī)患溝通中存在一些誤解，他把手槍帶進了核磁共振室。警員想把槍放到柜子上（柜子距離 MRI 設(shè)備不到一米），但動作做到一半，槍就從他手里飛出去，被吸進了 MRI 儀器，狠狠撞在內(nèi)壁上，并發(fā)射出一顆子彈。而此時，扳機沒有被扣動。
正常情況下，在扣動扳機之后，原本阻擋著擊錘（hear）的阻鐵（sear）會移開，擊錘被釋放后，往前移動并撞向擊針（firing pin），然后擊針撞向底火（primer），引燃火藥。最終，火藥燃燒產(chǎn)生的高壓氣體，會將子彈發(fā)射出去。
而擊針能夠撞向底火的一個前提是，擊針擋塊（firing pin block）要被移開。這是一個金屬擋塊，原本被一小段彈簧頂著，扣動扳機時它才會讓路。而科學(xué)家認為，這段彈簧給擊針擋塊的壓力并不大，除了扣扳機之外，磁場也可以克服彈簧的力，把擊針擋塊移走。
當然，光是移走擊針擋塊還不夠。在不扣扳機的情況下，需要有另一個力，讓擊針撞向底火。研究者在槍口處發(fā)現(xiàn)了白色痕跡，這意味著事故發(fā)生的時候，槍口可能撞向了 MRI 設(shè)備。他們認為，此時槍口受到的沖擊力，足以使擊針沖向底火，引燃火藥。
如果真是這樣，就跳過了擊錘撞向擊針的步驟，那么阻鐵有沒有阻擋擊錘都不重要了。這代表著，無論槍機的手動保險有沒有被解除（這道保險只是確保阻鐵不會讓開），都可能擊發(fā)子彈?？茖W(xué)家說，事故發(fā)生時槍支沒開保險，卻還能射出子彈，可能就是這個原因。
還好，當年那顆子彈只打在了墻上，沒有傷到人。而今年，那位陪伴母親就診的巴西男士，卻付出了生命。
危險的金屬在哪里
或許，手槍距離你我的生活很遠。而另外一些金屬制品，可能離我們更近，被帶進核磁共振室的話，也有致命的風險。
2018 年，印度有位男子在醫(yī)院探望親屬時，把鋼制氧氣瓶帶進了核磁共振室，結(jié)果被磁場猛力拉向 MRI 機器，之后不幸身故。調(diào)查認為，他的死因可能是吸入了氧氣瓶中泄漏的液氧，而氧氣瓶應(yīng)該是在撞到機器時損壞并泄漏的。死者的家人說，氧氣瓶是一位工作人員要求攜帶的，且工作人員向他保證機器已關(guān)閉。這位工作人員與另一位醫(yī)生都被逮捕了。
2021 年，在韓國發(fā)生的一起事故中，疑似因為一位老年患者需要供氧，但核磁共振室內(nèi)的吸氧裝置發(fā)生故障，醫(yī)務(wù)人員將一個 128 厘米高的氧氣瓶搬了進去。距離 MRI 儀器 2 米遠處的氧氣瓶被吸進儀器，對那位患者的頭部和胸部造成強烈的壓迫，導(dǎo)致了他的死亡。
人們主動把金屬物品帶進核磁共振室，只是一種情況。還有一種情況是，那些金屬制品就在人們的身體里。比如，一些心臟起搏器（特別是早期型號）的金屬部分，會受到 MRI 儀器的強磁場影響，也曾經(jīng)有不止一位患者因此而死去。不過，隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠兼容 MRI 的心臟起搏器越來越多。
MRI 儀器產(chǎn)生的磁場，不僅可以對鐵磁性金屬產(chǎn)生強大的作用力，還會讓那些金屬材料發(fā)熱，這兩個問題都有可能對人體造成傷害。而隨著時間的推移，許多植入物如打進身體的鋼釘、人工關(guān)節(jié)、心臟支架、腦動脈瘤夾等等，也都在逐漸拋棄鐵磁性的金屬，轉(zhuǎn)向非鐵磁性的金屬材料。
不過，假如不是專業(yè)人士，想要判斷自己或家人身上安裝的“零部件”能不能進入核磁共振室，并不是一件容易的事。咨詢醫(yī)生，可能是我們最好的選擇。
原論文：
https://www.ajronline.org/doi/10.2214/ajr.178.5.1781092
參考資料：
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK564320/
https://www.youtube.com/watch?v=1CGzk-nV06g
https://med.stanford.edu/bmrgroup/Research/mri-near-metal.html
https://www.scmp.com/week-asia/health-environment/article/3152827/man-dies-after-oxygen-cylinder-sucked-mri-machine
https://med.stanford.edu/bmrgroup/Research/mri-near-metal.html
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