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核磁共振磁体

刀具、汤匙和10便士硬币在核磁共振磁体吸力下击穿仿组织凝胶

October 23, 2026AIC Engineering

研究人员将硬币、餐具、手机和饼干盒等日常物品推向3特斯拉临床核磁共振仪以测试其磁性吸引力。实验结果显示,共有五件物品击穿了仿组织凝胶,而两个空饼干盒虽未穿透凝胶,却猛烈撞击并击碎了设备的防护层,凸显了核磁共振环境下的金属抛射物风险。

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本文由骏材磁应用(AIC Engineering)转载。所有权利归原出版商所有;请参阅下方来源。

一把被医院核磁共振扫描仪吸向磁体的刀具,扎入了一块旨在模拟人体组织的凝胶中5.5厘米深。一把茶匙扎入5厘米深,一把叉子4厘米,一把汤匙3.5厘米。甚至一枚英国10便士硬币也突破了表面,下沉了0.5厘米。

这些是研究人员故意将常见物品滑向临床3特斯拉核磁共振磁体以观察其影响时得出的结果。两个空饼干盒没有刺穿凝胶,但它们撞击凝胶的力度足以使自身底部凹陷,将测试装置更深地推入扫描仪,并击碎了一层保护屏蔽层。

这项实验由新加坡国立大学的Shao J. Ong领导,新加坡和英国剑桥的共同作者参与,于2023年12月的《英国医学杂志》(The BMJ)圣诞特刊上发表。其缩写非常应景:CHRISTMAS,即“受磁力吸引的常见医疗相关仪器研究”(Common Healthcare Related Instruments Subjected To Magnetic Attraction Study)。

发射漏斗、弹道凝胶与名为SANTA的测量指标

核磁共振扫描仪使用极强的磁场,含有铁等铁磁性金属的物体会被吸向磁体。美国食品药品监督管理局(FDA)警告称,从钥匙、手机到氧气瓶,此类物体可能成为抛射物,从而损坏扫描仪或伤害人员,因此对进入核磁共振区域的人员和物体进行仔细筛查至关重要。

为了安全地测量这种风险,研究团队建造了一个他们称之为“电磁发射漏斗”的装置,这是一个由聚苯乙烯泡沫和亚克力管组成的装置,可沿扫描仪检查床滑动。在扫描仪开口处放置了一块10%明胶弹道凝胶,这是枪械测试中用于模拟组织的类型。

物体被向前轻推,直到磁体的拉力克服摩擦力并开始加速。研究人员将这一临界点记录为SANTA值,即“施加牛顿力学触发加速的地点”(site where applied Newtonian mechanics triggers acceleration)的缩写。

重量无法预测哪些物品最危险

距离差异很大。刀具和两个饼干盒从152到161厘米(约5英尺)外开始加速。1便士、2便士、5便士和10便士硬币从一米多外开始移动。

物体的重量与磁体在多远距离能吸住它之间没有明显的联系。这一点很重要,因为重量并不是判断哪些物品风险最大的可靠指南。

并非每枚硬币的表现都相同。由非磁性合金制成的20便士、50便士和2英镑硬币根本没有被吸引。一枚1英镑硬币在距离凝胶仅3厘米处才开始移动,随后直接掉落。以钢为基材的1便士、2便士和5便士硬币粘在凝胶上并使其凹陷,但没有穿透。

真实事故凸显风险代价

涉及核磁共振磁体的事故并不常见,但可能是致命的。据哥伦比亚广播公司(CBS)新闻报道,2001年,6岁的Michael Colombini在纽约韦斯切斯特医疗中心死亡,当时他正在扫描仪内,一个金属氧气瓶被吸入了扫描仪。

据ABC7报道,2025年7月,长岛韦斯伯里一家设施内,一名佩戴金属项链的61岁男子被吸入核磁共振机器。他不是患者;警方称他是陪同他人前往。他于次日死亡,警方表示该死亡事件看似为意外事故。

FDA表示,它每年收到大约300份涉及核磁共振扫描仪和线圈的不良事件报告。大多数涉及加热或烧伤,但抛射物伤害也是报告的问题之一。据Relias Media报道,在2008年联合委员会(Joint Commission)安全警报中引用的一项针对跨越十年的389份FDA报告的早期分析发现,约10%涉及抛射物。

研究的局限性与实际启示

作者承认存在几个注意事项。弹道凝胶主要针对高冲击伤口进行了验证,而非较慢的抛射物,且实验未对衣物、皮肤或组织厚度进行建模,而这些因素可能会降低穿透深度。物体也与磁场直接对齐,与现实中从一定角度接近的情况相比,这可能夸大了拉力。且仅测试了一台扫描仪。

即便如此,他们的结论也很直接。常见的医疗物品如果被吸入核磁共振仪,可能会造成严重伤害,而饼干盒的撞击力表明较大的物体可能会导致骨折。他们敦促工作人员避免将笔和笔灯等金属物品带入磁体室,呼吁对嗜睡、意识模糊或昏迷的患者保持额外警惕并使用手持金属探测器,并建议在扫描仪附近将节日零食放在塑料盒或纸盒中,而不是金属罐中。

他们还强烈建议任何人在没有广泛安全措施的情况下不要重复该实验。

对于患者和访客而言,实际步骤很简单。仔细回答核磁共振筛查问题,按要求摘下首饰和金属物品,并在进入扫描仪区域前告知工作人员您身体表面或内部的任何金属。

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