中國首臺9.4T核磁共振成像系統(tǒng)研發(fā)成功

　　9.4T核磁共振成像系統(tǒng)是目前世界上最強(qiáng)大的成像設(shè)備之一，在全球僅有四臺。在風(fēng)景迤邐的懷柔雁棲湖畔，中國科學(xué)院大學(xué)雁棲湖校區(qū)的科研樓里，就陳列著一臺完全由中國科學(xué)院自主研發(fā)的9.4T核磁共振成像系統(tǒng)。

　　據(jù)中國科學(xué)院生物物理研究所(以下簡稱“中科院生物物理所”)的專家介紹，我們通常所熟悉的醫(yī)院臨床使用的核磁共振是氫核磁共振，而9.4T不但能做分辨率更高的氫核共振成像，還能夠做鈉核和磷核成像。由于磷和鈉元素在細(xì)胞核中極其微量，需要很高的信噪比才能將其信號放大成像，更高的磁場才能提供更高信噪比及分辨率。氫核共振影像只能看到的結(jié)構(gòu)，不能提供更多的代謝過程信息。而鈉和磷都與代謝有關(guān)，因此，鈉和磷元素的核共振成像可以用來研究人體的代謝過程，有助于研究關(guān)于腦與認(rèn)知等基礎(chǔ)性的生命科學(xué)問題及腫瘤、神經(jīng)的疾病等醫(yī)學(xué)難題。

　　在9.4T核磁共振成像系統(tǒng)方面，中科院生物物理所主要是基于應(yīng)用層面的研究和系統(tǒng)的搭建，并且實(shí)現(xiàn)了在局部技術(shù)方面的突破，如解決了超導(dǎo)磁體達(dá)到9T以上的均勻度的難題，這在全球也僅有一兩家公司能夠做到。

　　未來，隨著生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)研究的深入，9.4T核磁共振成像系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)上將更具應(yīng)用價值。比如，9.4T核磁共振成像系統(tǒng)相比于目前臨床醫(yī)療普遍使用的3T相比，成像更清晰精細(xì)，可以清晰呈現(xiàn)細(xì)微結(jié)構(gòu)的像。在某些疾病的診斷方面，當(dāng)3T系統(tǒng)無法清晰觀察時，而9.4T系統(tǒng)的具體應(yīng)用價值在此時就能體現(xiàn)出來。

　　不過，相關(guān)專家也表示，現(xiàn)階段9.4T仍主要用于科研，其應(yīng)用價值還要取決于進(jìn)一步的科研結(jié)果及市場需求。醫(yī)生主要觀察病理結(jié)構(gòu)，但科學(xué)家會進(jìn)行更細(xì)微、更深層的研究，例如在人產(chǎn)生思維的時候，微觀結(jié)構(gòu)的變化及其影響等等。

　　專業(yè)機(jī)房建造：參數(shù)之外的大學(xué)問

　　在9.4T核磁共振成像系統(tǒng)研發(fā)啟動的同時，配套的專業(yè)機(jī)房建造是項(xiàng)目組面臨的巨大挑戰(zhàn)。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，儀器的磁場越大，其對應(yīng)的信噪比就越高。人們熟悉的醫(yī)療用核磁共振儀磁場強(qiáng)度大約僅為1.5T，現(xiàn)今中科所面對的是9.4T超高強(qiáng)度磁場。磁場會受外界影響，也對外界產(chǎn)生影響，一輛行駛的汽車也可能會對磁場產(chǎn)生擾動造成數(shù)據(jù)偏差。

　　為了解決超強(qiáng)磁場的問題，中科院為此需要建造一個面積數(shù)百平米的專用機(jī)房，這個機(jī)房看似簡單，卻是一個典型的“高精尖”項(xiàng)目。

　　除需要解決對超強(qiáng)磁場的專業(yè)隔離設(shè)備安裝外，項(xiàng)目組還要考慮如何保障機(jī)房的供電、制冷和相關(guān)配套設(shè)備的部署以及維護(hù)。為此中科所進(jìn)行了機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施包括UPS、空調(diào)、水機(jī)在內(nèi)的公開招標(biāo)，對配套產(chǎn)品的可靠性、節(jié)能性 、靈活性等產(chǎn)品性能等提出高標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　其中，UPS作為保護(hù)性的電源設(shè)備，是建造機(jī)房的核心組件。雖然其性能參數(shù)具有重要參考意義，但是，現(xiàn)代機(jī)房在建設(shè)時，還要成分考慮其是否具備部署新型架構(gòu)的能力，是否可以滿足綠色電力儲能的要求，以及是否具有可擴(kuò)展性，以滿足不斷增長的應(yīng)用需求。

　　同時，精密空調(diào)水系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，對機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果至關(guān)重要。同樣，在強(qiáng)調(diào)綠色環(huán)保的大趨勢下，建造機(jī)房如果不能提供行之有效的供電和制冷解決方案，機(jī)房的低效問題將尤其突出。

　　想要解決上述問題就要從機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施方面著手。這就是一個包藏著大學(xué)問的專業(yè)機(jī)房。

　　可靠的保障來自：實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)+行業(yè)口碑

　　對于此次合作伙伴的選擇，中科所不僅提出設(shè)備要與9.4T核磁共振成像系統(tǒng)配套，抗強(qiáng)磁干擾和高質(zhì)量品牌，更明確提出要有全數(shù)字技術(shù)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)并隨機(jī)附帶監(jiān)控軟件，并且能夠提供技術(shù)培訓(xùn)方案的服務(wù)，以及對于服務(wù)商設(shè)備免費(fèi)保修不少于三年，保修期內(nèi)每年保養(yǎng)維護(hù)不少于一次;接到設(shè)備故障報(bào)告后，響應(yīng)時間要在30分鐘內(nèi);6小時內(nèi)到現(xiàn)場解決問題等等諸多嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。

　　這也就意味著，供應(yīng)商的服務(wù)專業(yè)化水平和響應(yīng)速度都必須滿足要求。而中科所要求采用統(tǒng)一品牌，為的正是將來的統(tǒng)一運(yùn)維和售后服務(wù)有所保障。

　　經(jīng)過嚴(yán)格篩選和深入考察，中科院生物物理所最終選擇在數(shù)據(jù)中心和其他IT關(guān)鍵環(huán)境領(lǐng)域擁有深厚積累及領(lǐng)先解決方案的施耐德電氣解決方案高級認(rèn)證合作伙伴——北京亞方利科科技有限公司，亞方利科在核磁行業(yè)具有豐富的應(yīng)用實(shí)踐，不僅為中西部第一臺高端PET/MR 及回旋加速器機(jī)房提供使用施耐德電氣空調(diào)、水機(jī)的解決方案，同時也為世界規(guī)模最大的一洲國際質(zhì)子醫(yī)學(xué)中心提供核磁醫(yī)療設(shè)備專用空調(diào)配套設(shè)施。

　　此次合作，中科院最為看重的也正是亞方利科在核磁設(shè)備領(lǐng)域的高品質(zhì)產(chǎn)品、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)口碑。在經(jīng)過對中科所現(xiàn)場的反復(fù)考察和論證后，并考慮到施耐德電氣的供配電和制冷解決方案一直是身處極端和嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境的行業(yè)用戶的首要選擇。亞方利科為中科院設(shè)計(jì)了機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施方案：統(tǒng)一使用施耐德電氣的UPS、冷水機(jī)組、空調(diào)等相關(guān)配套設(shè)備，量身提供包括施耐德電氣Galaxy 7000 UPS、優(yōu)力Aquaflair制冷系統(tǒng)，以及Leonardo精密空調(diào)在內(nèi)的全部配套供電及制冷解決方案，為9.4T核磁共振成像系統(tǒng)的可靠、高效、綠色運(yùn)行保駕護(hù)航。

　　其中，節(jié)能、高效、適應(yīng)性強(qiáng)的Galaxy 7000 UPS作為采用模塊化的容錯型兆瓦級UPS，是全球250-500千伏安功率段最領(lǐng)先的產(chǎn)品之一。Galaxy 7000可能夠與任何類型的負(fù)載一起工作，為任務(wù)關(guān)鍵型負(fù)載提供最高電能質(zhì)量，并可使系統(tǒng)效率最高可達(dá)94.5%。此外，Galaxy 7000提供了充分調(diào)整后的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)了純正弦波輸出，輸出功率因數(shù)為1，并且對電網(wǎng)無任何諧波污染，從而確保供電系統(tǒng)的安全與高效

　　項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“中科院生物物理所承擔(dān)著國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、重大科技專項(xiàng)等重大科研任務(wù)，我們對合作伙伴的選擇同樣抱有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，出色的機(jī)房保障工作是確保我們研究9.4T核磁共振成像系統(tǒng)成功的重要基礎(chǔ)!”