用超极化低场磁共振成像技术“看到”手机辐射在人体组织中的影响

本文介绍了一种创新的非侵入式成像技术：利用超极化低场磁共振成像（hyperpolarized low-field MRI）可视化手机等无线设备发出的微波辐射在仿组织材料中的分布。传统安全评估依赖测量组织加热程度（即比吸收率SAR），需使用侵入式探针，易干扰原场且无法反映复杂组织内部的真实吸收情况。本方法另辟蹊径——在仿组织凝胶中加入一种稳定自由基（TEMPOL），当手机频段微波（如1.8 GHz）照射时，该自由基选择性吸收微波能量，并将能量以角动量形式传递给周围水分子中的氢质子，从而显著增强其MRI信号。这种增强信号的强弱与局部微波磁场强度直接相关，因此可生成三维图像，直观显示微波在材料中的穿透深度、空间分布及被吸收的位置。关键优势在于：整个过程可在远低于热安全限值的功率下完成，避免了加热干扰；同时支持定量分析，能提取微波电场强度等物理参数。研究还成功演示了该技术对植入物（如碳纤维棒、钛合金活检标记物）引发的微波散射与再辐射的成像能力，这对评估医疗植入物与手机辐射的相互作用具有重要临床价值。此外，作者将实验结果与电磁仿真（FDTD）和温度实测数据交叉验证，证实了该方法的可靠性。未来通过信号平均、脉冲序列优化和新型长寿命自由基的应用，该技术有望发展为标准计量工具，助力更精准的电磁安全评估、手机天线设计优化以及生物电磁建模验证。