珍愛(ài)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(shí)候把手槍放在腰間，進(jìn)入核磁共振室之后也沒(méi)有把它取下來(lái)。
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(guò)兩個(gè)星期的治療，最終傷重不治。
事件發(fā)生在巴西圣保羅的庫(kù)拉實(shí)驗(yàn)室（Laboratorio Cura），這間醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)布的聲明提到：“關(guān)于進(jìn)入檢查室的流程，患者和陪同者都得到了適當(dāng)?shù)恼f(shuō)明，并被警告要移除所有金屬物品。”警方也透露，男子簽過(guò)一份協(xié)議，表示已經(jīng)確認(rèn)了核磁共振室的條款。
但不知為什么，他沒(méi)有把手槍留在檢查室外，而這個(gè)危險(xiǎn)的決定帶走了他的性命。
用磁場(chǎng)“透視”人體
今天的人們，對(duì)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(jiàn)的核磁共振檢查，利用的就是這種技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它是依靠一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)，來(lái)“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(gè)氫原子核（也就是質(zhì)子）都像一個(gè)小小的磁鐵，它擁有一種內(nèi)稟屬性，叫做自旋（spin），又因?yàn)樽孕a(chǎn)生磁場(chǎng)。自然條件下，氫原子核各有各的自旋方向，產(chǎn)生的磁場(chǎng)也就雜亂無(wú)章，相互抵消。
但當(dāng)機(jī)器從外部施加了強(qiáng)磁場(chǎng)，氫原子核的自旋方向就有了規(guī)律：一部分變得與主磁場(chǎng)的方向一致，能量較低，另一些則與主磁場(chǎng)方向相反，能量較高。重點(diǎn)是，前者的數(shù)量略多于后者，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)就不會(huì)被完全抵消，而多出的那部分，便是成像的關(guān)鍵。
在主磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，儀器又會(huì)施加一個(gè)射頻脈沖（radiofrequency pulse），使氫原子核發(fā)生磁共振。此時(shí)，“多出的那部分”低能態(tài)的氫原子核中，有一些會(huì)吸收能量，躍遷至高能態(tài)，自旋方向發(fā)生改變。而當(dāng)射頻脈沖消失后，氫原子核又把能量釋放出來(lái)，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(hào)收集起來(lái)，當(dāng)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(hào)來(lái)成像，不同的人體組織含水量不同，儀器收集到的信號(hào)也就有所不同。如此一來(lái)，設(shè)備便可以畫(huà)出人體各個(gè)部位的樣貌了。
對(duì) MRI 儀器來(lái)說(shuō)，它施加的主磁場(chǎng)越強(qiáng)，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(chǎng)，強(qiáng)度常常在 0.5-3 特斯拉之間（是地球磁場(chǎng)的上萬(wàn)倍），有時(shí)還可能更高。這些強(qiáng)磁場(chǎng)能幫助醫(yī)生觀察患者體內(nèi)的異狀，但也會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。鐵磁性金屬（如鐵、鈷、鎳）物體很容易被磁場(chǎng)吸進(jìn)去，假如把這些金屬制品帶進(jìn)核磁共振室，后果可能會(huì)很嚴(yán)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?cè)?jīng)利用一臺(tái) MRI 儀器，考驗(yàn)過(guò)一些金屬物品（請(qǐng)勿模仿）。比如，當(dāng)一個(gè)訂書(shū)器被扔進(jìn)工作中的設(shè)備，在 4 特斯拉的強(qiáng)磁場(chǎng)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(shí)際測(cè)量出那個(gè)力有多大。比如，科學(xué)家把一個(gè)扳手送進(jìn)儀器，它的另一端連接著一把秤。當(dāng)扳手猛烈地上下擺動(dòng)時(shí)，秤的讀數(shù)是 280 磅（約 127 千克），相當(dāng)于超過(guò) 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(chǎng)中受到的作用力也會(huì)越大。科學(xué)家用 MRI 儀器來(lái)測(cè)試一把轉(zhuǎn)椅，起初椅子被卡在儀器“門口”的時(shí)候，秤的讀數(shù)大約是 1300 磅（~590 千克）。
但磁場(chǎng)不會(huì)因?yàn)闀簳r(shí)的卡住而放棄，仍然企圖將椅子吸入“腹中”，不惜毀掉椅子。當(dāng)椅背掉下一層皮，秤的讀數(shù)來(lái)到了 1700 磅左右（~770 千克）。當(dāng)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(tái)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(jìn)了核磁共振室。當(dāng)時(shí)，MRI 機(jī)器處于待機(jī)狀態(tài)，有磁性，金屬制的輪椅立刻被吸入，導(dǎo)致機(jī)器損壞。所幸，沒(méi)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(xiàng)發(fā)表在《美國(guó)放射學(xué)雜志》（American Journal of Roentgenology）的研究，記錄了這樣一個(gè)案例：有位休班警員去往一間醫(yī)學(xué)成像中心，準(zhǔn)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(jìn)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(dòng)作做到一半，槍就從他手里飛出去，被吸進(jìn)了 MRI 儀器，狠狠撞在內(nèi)壁上，并發(fā)射出一顆子彈。而此時(shí)，扳機(jī)沒(méi)有被扣動(dòng)。
正常情況下，在扣動(dòng)扳機(jī)之后，原本阻擋著擊錘（hear）的阻鐵（sear）會(huì)移開(kāi)，擊錘被釋放后，往前移動(dòng)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(huì)將子彈發(fā)射出去。
而擊針能夠撞向底火的一個(gè)前提是，擊針擋塊（firing pin block）要被移開(kāi)。這是一個(gè)金屬擋塊，原本被一小段彈簧頂著，扣動(dòng)扳機(jī)時(shí)它才會(huì)讓路。而科學(xué)家認(rèn)為，這段彈簧給擊針擋塊的壓力并不大，除了扣扳機(jī)之外，磁場(chǎng)也可以克服彈簧的力，把擊針擋塊移走。
當(dāng)然，光是移走擊針擋塊還不夠。在不扣扳機(jī)的情況下，需要有另一個(gè)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(shí)候，槍口可能撞向了 MRI 設(shè)備。他們認(rèn)為，此時(shí)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(guò)了擊錘撞向擊針的步驟，那么阻鐵有沒(méi)有阻擋擊錘都不重要了。這代表著，無(wú)論槍機(jī)的手動(dòng)保險(xiǎn)有沒(méi)有被解除（這道保險(xiǎn)只是確保阻鐵不會(huì)讓開(kāi)），都可能擊發(fā)子彈?？茖W(xué)家說(shuō)，事故發(fā)生時(shí)槍支沒(méi)開(kāi)保險(xiǎn)，卻還能射出子彈，可能就是這個(gè)原因。
還好，當(dāng)年那顆子彈只打在了墻上，沒(méi)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(xiǎn)的金屬在哪里
或許，手槍距離你我的生活很遠(yuǎn)。而另外一些金屬制品，可能離我們更近，被帶進(jìn)核磁共振室的話，也有致命的風(fēng)險(xiǎn)。
2018 年，印度有位男子在醫(yī)院探望親屬時(shí)，把鋼制氧氣瓶帶進(jìn)了核磁共振室，結(jié)果被磁場(chǎng)猛力拉向 MRI 機(jī)器，之后不幸身故。調(diào)查認(rèn)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(jī)器時(shí)損壞并泄漏的。死者的家人說(shuō)，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(jī)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(guó)發(fā)生的一起事故中，疑似因?yàn)橐晃焕夏昊颊咝枰┭?，但核磁共振室?nèi)的吸氧裝置發(fā)生故障，醫(yī)務(wù)人員將一個(gè) 128 厘米高的氧氣瓶搬了進(jìn)去。距離 MRI 儀器 2 米遠(yuǎn)處的氧氣瓶被吸進(jìn)儀器，對(duì)那位患者的頭部和胸部造成強(qiáng)烈的壓迫，導(dǎo)致了他的死亡。
人們主動(dòng)把金屬物品帶進(jìn)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(hào)）的金屬部分，會(huì)受到 MRI 儀器的強(qiáng)磁場(chǎng)影響，也曾經(jīng)有不止一位患者因此而死去。不過(guò)，隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠兼容 MRI 的心臟起搏器越來(lái)越多。
MRI 儀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)，不僅可以對(duì)鐵磁性金屬產(chǎn)生強(qiáng)大的作用力，還會(huì)讓那些金屬材料發(fā)熱，這兩個(gè)問(wèn)題都有可能對(duì)人體造成傷害。而隨著時(shí)間的推移，許多植入物如打進(jìn)身體的鋼釘、人工關(guān)節(jié)、心臟支架、腦動(dòng)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(guò)，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(jìn)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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