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序言在關(guān)乎中國14億人健康的醫(yī)院里,很多關(guān)鍵設(shè)備都被歐美巨頭拿捏得死死的。就比如說核磁共振儀這個(gè),全世界只有德國布魯克等少數(shù)幾家公司能提供。那么問題來了:核磁共振儀是什么?它到底厲害在哪里?中國能不能造出來?核磁共振儀核磁共振儀簡單來說,就
序言
在關(guān)乎中國14億人健康的醫(yī)院里,很多關(guān)鍵設(shè)備都被歐美巨頭拿捏得死死的。
就比如說核磁共振儀這個(gè),全世界只有德國布魯克等少數(shù)幾家公司能提供。
那么問題來了:
核磁共振儀是什么?
它到底厲害在哪里?
中國能不能造出來?
核磁共振儀
核磁共振儀簡單來說,就是用一個(gè)強(qiáng)大的磁場,讓身體里的氫原子先排好隊(duì)再解散,接收這期間的電磁波信號(hào),再給身體內(nèi)部畫像。
磁場?氫原子?
這些都是啥東東?
不急我來具體說說啊。
咱們?nèi)梭w都是由原子構(gòu)成的,每個(gè)原子都有自己的震動(dòng)頻率。由于每個(gè)原子周圍都有電子環(huán)繞,可以看成是一個(gè)個(gè)小磁鐵。
同時(shí)人體內(nèi)水的含量最多,而水又含有大量氫原子。所以呢,核磁共振主要依靠氫原子來成像。
平常咱們?nèi)梭w氫原子都是雜亂無序的排列著,由于各方向磁性抵消,人體整體不體現(xiàn)磁性。但這時(shí)候只要外界一施加強(qiáng)磁場,氫原子就會(huì)排列的整整齊齊的。
這就好比是廣場上的一群大媽,都是雜亂無章的,臉朝著哪個(gè)方向的都有。
但是只要大喇叭一響,要開始跳廣場舞了,一大群人立刻站的整整齊齊,臉都朝著大喇叭方向。
此時(shí)我們加入一個(gè)射頻脈沖,那么與射頻脈沖頻率相同的氫原子就產(chǎn)生共振。那么它可能震動(dòng)幅度大了,方向變了,其它氫原子因?yàn)闆]有共振所以改變很小。
當(dāng)這個(gè)射頻脈沖消失后,這些共振的氫原子會(huì)慢慢再恢復(fù)到原來方向和幅度,這個(gè)恢復(fù)過程就會(huì)有信號(hào)發(fā)射出來,我們檢測這個(gè)信號(hào)就可以畫出人體圖像。
就好比大喇叭開始放音樂了,大媽們一個(gè)個(gè)都開始跳了,而且跳得都很嗨。但是等到音樂一斷,大媽們?nèi)夹沽藲饬?,?jié)奏就開始慢下來了,又開始變得自由散漫。
是不是聽起來好像很簡單,但是實(shí)際上這是個(gè)很復(fù)雜的過程。就比如上面得到的信號(hào),我怎么知道它是哪個(gè)位置的。
就比如你要在一群廣場舞大媽當(dāng)中,要找到某某大媽,你肯定會(huì)通過衣服,長相,或者名字等等來判斷。
核磁共振也是一個(gè)道理,我們可以對每個(gè)聲音增加維度坐標(biāo),比如X,Y, Z 軸,再逐個(gè)畫出就得到想要的圖像了。
核磁共振難點(diǎn)
原理看似很簡單,那這玩意難點(diǎn)在哪呢?
核磁共振儀有很多組件,而在這其中最難的就是那個(gè)磁體,有多難呢?
這么說吧,它需要保持在目標(biāo)區(qū)域中的高磁場和高均勻度。
注意兩個(gè)關(guān)鍵詞:高磁場、高均勻度。
要想實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能,關(guān)鍵就在超導(dǎo)材料上。
同時(shí)呢,在提供穩(wěn)定磁場的主磁體之外,還有調(diào)節(jié)均勻度的勻場線圈,還有射頻線圈。除此之外,還有主磁體和勻場線圈相關(guān)的低溫配套設(shè)施。
所以呢,磁體占核磁共振儀成本的一半左右是有一定道理的,并且分辨率越高的機(jī)器,就需要越大的磁場,場強(qiáng)越大獲得的圖片越清晰。
就比如說醫(yī)院常見得核磁共振有1.5T和3.0T兩類,這里的T是磁場強(qiáng)度的單位,中文叫特斯拉,還有一個(gè)評(píng)價(jià)磁場強(qiáng)度的單位是高斯。
1特斯拉=10000高斯。
那么1高斯有多強(qiáng)呢?
以我們熟悉的地球?yàn)槔厍蚴怯械卮诺?。在赤道附近的磁場?qiáng)度是0.3高斯,北級(jí)是0.7高斯。
所以對于1.5T的磁共振設(shè)備來說,設(shè)備的磁場強(qiáng)度是地球磁場的5萬倍!
那這么大的磁場對人體有沒有影響?
事實(shí)上,磁共振成像方法并無任何放射性,完全不必?fù)?dān)心磁共振檢查會(huì)對身體有什么輻射損傷。
國內(nèi)核磁共振成就
但是由于磁體設(shè)計(jì)的特殊性、工藝的復(fù)雜性,需要強(qiáng)大的綜合工程技能,技術(shù)門檻很高。
目前醫(yī)用核磁共振儀的價(jià)格在人民幣350萬到3500萬左右,當(dāng)然了,這僅僅是機(jī)器的價(jià)格,還有醫(yī)護(hù)人員工資,電費(fèi),維護(hù)費(fèi)等等。
反觀國產(chǎn)磁共振:
雖然我們在1.5T磁共振這個(gè)檔次基本實(shí)現(xiàn)了普及,但是在3.0T及高場強(qiáng)領(lǐng)域,核心技術(shù)主要掌握在國外品牌手中。
好在國家已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問題,科技部和國家自然科學(xué)基金設(shè)立重大專項(xiàng),加碼投入,也出現(xiàn)了很多可喜的成果。
比如聯(lián)影制造出來的3.0T探索磁共振,打破國外長達(dá)多年的壟斷,實(shí)現(xiàn)了核心部件的自主研發(fā),并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
感悟
最后小鯨想說:
核磁共振是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來的全新影像檢查技術(shù),是繼CT后影像行業(yè)的又一大進(jìn)步,被譽(yù)為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)皇冠上的明珠。
從全球范圍來講,市場長期被西門子、GE和飛利浦這三大巨頭壟斷。
就國內(nèi)而言,由于在技術(shù)上,國產(chǎn)高端磁共振設(shè)備與國外同類產(chǎn)品相比,仍然存在明顯差距,進(jìn)口品牌仍然占據(jù)了我國中高端醫(yī)療器械產(chǎn)品的7成左右。
但是隨著政策的扶持和技術(shù)的進(jìn)步,國產(chǎn)磁共振將會(huì)漸漸崛起,逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口產(chǎn)品的替代。
丁楠
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