量子科技實現冠心病無創診斷
提到量子，大部分人會覺得距離普通人的生活很遙遠。北京青年報記者在採訪中瞭解到，量子技術目前已經出現在百姓身邊。在海淀醫院，國內首款無液氦心磁圖儀已試點啓用，這款醫療設備創新應用了量子精密磁場測量技術，適用於各年齡段人羣的冠心病無創診斷，並能提早發現心肌缺血現象，降低急性心梗發生風險。現階段患者只需提前預約，即可免費進行心磁檢測。
心磁圖檢查提高冠心病診斷能力
北青報記者日前來到海淀醫院，在西樓一層的心磁檢查室內，患者張先生正準備進行心磁檢查。“最近感到胸悶氣短，醫生建議我先來做個心磁檢查，頭一次看到這臺設備。”張先生一邊說着，一邊向檢查技師確認身份信息，隨後平躺在檢查牀上。
據海淀醫院神經外科主任醫師王志潮介紹，在中關村科學城應用場景示範項目的支持下，醫院專門成立心磁檢查中心，並安裝了一臺心磁圖儀。“這臺設備的外觀與常見的核磁共振儀相似，但是更寬敞，進行檢查時沒有噪音、沒有輻射，孕婦、兒童都能做，檢查時間由10多分鐘縮短至90秒。
試點啓用以來，心磁圖儀的使用頻率很高，截至目前已累計檢查超過3000人次。”王志潮表示，心磁圖儀可以對心肌缺血進行早期精準檢查。對於臨牀醫生來說，心磁圖檢查可以提高科室無創冠心病的診斷能力和準確率，降低患者進行進一步有創檢查的醫療花費，並減少該類檢查對患者的創傷，實現冠心病的早期無創精準檢測，節約醫療資源。據悉，現階段心磁檢查列入海淀醫院的免費檢查項目，患者可在體檢科或心內科預約檢查。
可探測心臟電活動產生的微弱磁場
“患者如果出現胸悶、心悸、乏力、氣短、胸痛，心前區或者胸部不適感，後背疼，頸部發緊，左上肢放射痛，與勞累相關的上腹痛等症狀，懷疑心臟有問題的，醫生一般會進行心電圖檢查，甚至進一步開展CT血管造影術、冠脈造影等檢查。如今，我們又多了一個檢查利器：心磁圖儀。”王志潮說，與傳統檢查手段相比，心磁圖儀具有獨特優勢。
例如，相比心電圖，心磁圖不受人體組織干擾，可以更加準確診斷是否發病及發病程度。相比於CT血管造影術、核磁檢查、冠脈造影等檢測手段，心磁圖技術完全無創，對人體無任何損傷，適用於各類人羣。由於這項檢查對於心肌缺血的識別具有很高的敏感性，因此可實現冠心病的早篩、早診、早治和積極預防，爲冠心病的診斷提供了一種安全、無創、經濟的檢測方法。
未磁科技聯合創始人丁銘介紹，量子被稱爲微觀世界的“小精靈”，爲人類打開新世界。“在量子物理中，電子自旋是電子的基本性質。”丁銘說，“通俗地理解，電子帶負電荷，電子自旋就會形成類似小磁鐵的特徵，這個小磁鐵的特徵會被外界的磁場影響而發生變化。即使外界磁場特別微弱，電子仍然可以感受到。通過這種效應就形成了原子磁力計，可以測量地球磁場十億分之一的微弱磁場，心磁圖儀上配備了64通道原子磁力計探測陣列，能夠探測到心臟電活動產生的微弱磁場，獲取最細微的生理病理特徵。”
孵化器助力量子科技企業加速成長
“未磁科技”是中關村科學城的一家量子信息領域代表企業。北青報記者瞭解到，目前，中關村科學城正在加緊建設全市首家量子科技未來產業園，即將迎來首批量子科技企業入駐，包括量子計算服務企業“相干科技”、量子科技領域產業服務平臺“光子盒”等。
量子科技領域是國家發展的戰略部署之一。爲了培育量子科技企業，在中關村創業大廈內將建設佔地面積1500至3000平方米的中關村量子科技孵化器。據介紹，孵化器將圍繞量子科技產業生態鏈，服務包括量子計算、量子通信、量子精密測量等方向的創業團隊和企業，提供超前孵化、深度孵化服務，從論文和科學家入手，幫助項目開展原理設計與驗證，並支持量子科技企業從初創研發階段一直持續到產品的商業化和應用，實現量子技術產業深度發展。
攝影/本報記者袁藝
亮點
海淀醫院將添腦磁圖儀檢測癲癇及神經疾病
在海淀醫院心磁檢查室內，預留出約30平方米空間。預計明年，這裡將安裝一臺無液氦腦磁圖儀，爲癲癇檢測及病竈定位、腦功能區定位、退行性神經系統疾病檢測等提供全新的非侵入式功能成像手段。
據未磁科技聯合創始人丁銘介紹，無液氦腦磁圖儀同樣基於未磁科技全自主研發的量子磁場傳感原子磁力計技術，集成了128探測通道，是目前世界上通道數最多的無液氦腦磁圖儀。它能夠精準探測大腦神經元活動產生的極微弱磁場，具備毫秒級時間分辨率及毫米級空間分辨率。這一技術的突破，意味着醫生可以更加準確地捕捉到大腦活動的瞬間變化，爲疾病的診斷和治療提供更加可靠的數據支持。
據悉，無液氦腦磁圖儀已在北京天壇醫院等近10家醫院裝機使用。北京天壇醫院季楠教授團隊利用無液氦腦磁圖儀，完成了全球首例無液氦腦磁圖運動功能區定位輔助下的膠質瘤切除手術。
“在這例手術中，一名腫瘤累及運動功能區的年輕女性在術前分別接受了無液氦腦磁圖儀和功能核磁的上肢運動功能區定位。在術中神經導航的輔助下，醫生進行了運動功能區定位的驗證。結果表明，無液氦腦磁圖儀的定位結果較功能核磁更加準確，與皮層電刺激的結果高度一致。最終，腫瘤被成功切除，患者的運動功能得以完整保留，術後恢復良好，得以重返社會正常生活。”丁銘說，“無液氦腦磁圖儀的探測靈敏度驚人，能夠更完整、更精細地覆蓋和成像腦磁信號。這一突破解決了業界長期以來空間定位精度差的問題。”
此外，無液氦腦磁圖在阿爾茨海默病早篩方面具有重要臨牀價值。丁銘介紹，阿爾茨海默病又被稱爲老年癡呆，是一種進行性、不可逆轉、無法治癒的神經退行性疾病，目前臨牀診斷阿爾茨海默病主要還是依賴神經心理學測試，這些測試通常需要在症狀明顯的時候才能發現問題，因此難以實現阿爾茨海默病的早期診斷。
“阿爾茨海默病的早期階段包括早期症狀是認知功能喪失，該階段也被稱爲輕度認知障礙，且通常被認爲是阿爾茨海默病的過渡階段。已有大量研究表明，患者在輕度認知障礙階段，利用腦磁圖即可在大腦頻率振盪譜、腦功能連接以及腦網絡等方面檢測出與正常人的區別，這些特徵爲早期識別阿爾茨海默病高風險人羣提供了新的生物標記物，對阿爾茨海默病的早篩和早治具有重要價值。”
丁銘表示，目前，未磁科技無液氦腦磁圖儀正在參與全球老年癡呆多模干預聯盟項目，爲延緩與預防我國居民老年癡呆和認知功能障礙的發病提出早篩方案。
延伸
我國爲什麼要發展量子產業？
中關村科學城相關負責人表示，目前，量子科技對大多數人來說還比較陌生。“事實上，量子科技具有重大戰略意義。”該負責人介紹，例如，量子計算具有指數級運算能力，能夠爲各個行業帶來顛覆性變革；量子通信與加密技術有望成爲保護國家機密與信息安全的堅強盾牌；量子傳感器在軍事行動中有着重要的應用價值。一些國家早已未雨綢繆，在量子技術尚未廣泛商業化之前，便悄然佈局管制政策，試圖築起一道阻礙我國量子科技發展的銅牆鐵壁。新一輪科技革命和產業變革正加速演進，量子科技已成爲大國博弈的關鍵領域。
量子科技已被寫入今年國務院《政府工作報告》，並在二十屆三中全會上被寫入《中共中央關於進一步全面深化改革、推進中國式現代化的決定》，從國家層面體現出發展量子科技的決心。目前，中關村科學城正在打造全國首家中關村量子科技孵化器，並在上地地區佈局中關村量子科技未來產業園，未來這裡將見證中國量子科技的騰飛發展。
我國量子產業存在哪些發展瓶頸？
“目前任何一個國家，都尚未達到在量子技術各個領域都獨佔鰲頭的水平。與發達國家相比，我國在戰略規劃、科技投入、研究方向和成果轉化等方面仍有較大提升空間。”中關村科學城相關負責人表示。
目前，我國量子科技成果轉移轉化效率低，具有技術創新引領的科技領軍企業尚未出現。大量科研成果還停留在少數頂級國內研究型大學和科研院所內，技術的發展從實驗室走向社會的速度較慢，並且有應用價值的科研成果在論文發表後並沒有得到科技成果轉化。
受制於我國高端測量測試儀器設備、電子元器件龍頭企業匱乏、創新能力不足等問題，我國量子信息領域的系統硬件和整機研發的進度受到極大阻礙。“比如，在稀釋製冷機、芯片等硬件上依賴進口，未形成自主可控的產業鏈。這種瘸腿的局面會遭到一些國家的針對性攻擊，也確實有可能在短期內對我國量子技術發展產生一定的遏制效果。”該負責人表示，我國亟待在相關領域實現自主可控。
本組文/本報記者王斌