普羅大眾對氦氣相對陌生,只知被用來為鋁箔氣球提供浮力,卻不清楚它對醫療界更加重要。光要維持一部磁力共振掃描(MRI)儀器運行,就需要 2,000 公升液氦來冷卻當中的磁鐵。不過,這種存在地殼深處的不可再生元素,恐將消耗殆盡。在供應緊張的美國,多間醫院苦於籌謀計策,應對缺氦的未來。
MRI 在 1980 年代投入服務,當人躺在發放強力磁場的儀器之中,體內氫原子會短暫與強勁的磁流同向排列,感應器接收到不同無線電脈衝後,就能據此描繪組織所在位置,從而創建高解析度圖像。這讓醫生看到 X 光或許無法顯示的器官、骨骼和組織細節,有助診斷腦腫瘤、中風、脊髓損傷、肝病和癌症。專家指這些 3D 圖像暫時無以取代。
要保持 MRI 磁流超導,則需仰賴地球上最冷元素、沸點低過攝氏 -268 度的液態氦,把它注入 MRI 的磁鐵,才能確保磁流不會受阻。約翰霍普金斯大學醫學院放射科教授 Mahadevappa Mahesh 形容:「氦氣令磁鐵得以續存,乃是必不可少的商品。」根據製造商之一 GE 醫療(GE Healthcare),MRI 儀器的使用壽命為 12.8 年。Mahesh 則估計在那段期間,每部機就會用上 10,000 公升液氦。
據報在 2015 年,美國約有 12,000 部 MRI 儀器。但氦氣供應一直不穩,美國聯邦氦氣儲備亦正減少。Mahesh 更指:「氦氣已成一大問題,尤其在當今地緣政治局勢中。」俄羅斯東部一間大型天然氣廠本可提供相當於全球約 3 分 1 產量的氦。但受去年初大火及今年烏克蘭戰爭影響,如今未能成事。
諮詢公司 Kornbluth Helium Consulting 表示,由今夏開始,美國 5 間主要氦氣供應商當中,4 間也實行配給。醫護業獲優先分配,但估計成本正以驚人速度增長,有可能增達 30%。偏偏除了氦氣,再沒其他元素能令 MRI 儀器適當冷卻,一眾製造商亦意識到這個漏洞。GE 醫療 MRI 市場總監 Ioannis Panagiotelis 承認:「我們關注氦氣市場的短缺問題。每個採用核磁共振系統的行業和醫院皆受影響。」
研發需要較少液氦的 MRI 儀器,成為業界當務之急。西門子醫療(Siemens Healthineers)最近推出的款式,只需 0.7 公升液氦。Panagiotelis 則指,GE 醫療的新機「效率較之前的型號提升 1.4 倍」。但這些技術尚未廣泛使用,更換全美逾萬部、各自重達 50,000 磅的 MRI 機器更非應急之道,故此問題懸而未決。
利用液氦進行研究的科學家率先「舉手投降」。哈佛大學物理學家 Amir Yacoby 和 Philip Kim 叫停了實驗室半數項目。加州大學戴維斯分校則表示,其中一個氦氣供應商把配給減半,包括醫療用途。威斯康辛大學開設的新癌症中心計劃會有兩部 MRI 儀器,該校醫學與公共衛生學院 MRI 主管 Scott Reeder 卻直言:「缺氦如此嚴重,我們無法添置新機。萬一我們引入後沒有氦氣,那要怎麼辦?」