眼下，全球液氦價格持續(xù)飆升。作為核磁共振超導磁體的理想冷凍氣體，液氦在核磁共振成像儀(MRI)的用量占用了全球氦氣供應的近25%。然而自然界中氦資源含量極微，加之氦是重要的戰(zhàn)略資源，全球氦資源中國僅有0.2%。
因此，近年來全球各大科研機構和磁共振生產廠家都在做一件事，就是不遺余力探索研發(fā)少液氦乃至無液氦超導MRI系統。
令人振奮的是，近日，由寧波諾丁漢大學、寧波高思超導技術有限公司、鑫高益醫(yī)療設備股份有限公司、浙江大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院、中國科學院大學寧波華美醫(yī)院聯手攻堅的2019年科技部重點項目“1.5T無液氦低溫超導磁體技術研發(fā)”取得階段性突破。
更直白地說，無液氦超導磁體技術實現了突破，世界首臺可旋轉的雙姿態(tài)核磁共振成像儀有望落戶寧諾。
“我們成功研發(fā)了1.5T-Alpha全身型無液氦超導磁體，現已穩(wěn)定運行了一年，證明了該技術的可行性。”該項目課題負責人，寧波諾丁漢大學醫(yī)學影像中心主任王成波告訴記者，這臺超導MRI磁體以成本低、安全性高的銅帶代替了原來的冷媒液氦，通過直接傳導冷卻技術制冷。
團隊自主開發(fā)了無液氦磁體結構設計、超導開關設計、超導結頭設計、冷卻網絡設計等關鍵核心技術，使得醫(yī)用MRI系統徹底擺脫了對液氦的依賴。
按照測算，如替換常規(guī)磁體，可節(jié)省60億元液氦費用。項目成功后5年內磁體預期銷售收入約6億元，MRI預期銷售收入約5億元。
王成波介紹，在整個項目中，寧波諾丁漢大學承擔的主要課題是無液氦MRI創(chuàng)新新需求和新應用研發(fā)。隨著全身型無液氦超導磁體的研發(fā)成功，一系列原來受困于液氦物理性能的MRI研究將有諸多新的突破。比如可移動MRI，站姿下多器官MRI的受力態(tài)成像等等。
“原來我們只能以躺臥姿進行磁共振掃描，因為液氦的存在，MRI一旦發(fā)生移動旋轉，極易引發(fā)液氦氣化爆炸，磁體失超。無液氦冷卻技術壁壘的突破使得磁體旋轉成為可能。”
他提到，站立姿下的MRI成像在血流灌注、脊柱成像等領域的臨床研究上有突出的意義，如常見的“椎間盤突出”的站立姿MRI評估。
此外，新冠肺炎主要攻擊肺部，這臺可旋轉的MRI與超極化惰性氣體MRI結合，也將為肺部疾病的診斷和愈后評估提供全新的理解和新的研究視野。
目前，團隊正在全力研發(fā)一套1.5T可旋轉雙姿態(tài)(躺臥姿或站姿)無液氦MRI，這應該是世界上第一臺臨床可用的全身型可旋轉MRI。
這臺機器有望在明年落戶寧諾，與中心現有的MRI設備形成研究矩陣。
“諾丁漢大學醫(yī)學影像中心聞名世界，其創(chuàng)始人彼得·曼斯菲爾爵士建立歐州第一臺全身型MRI，于2003年分享了諾貝爾醫(yī)學獎。我們也希望跟隨前輩的腳步，在寧波分中心為MRI的發(fā)展做出一份貢獻。”
據悉，王成波和他帶領的團隊還在研發(fā)可移動部署MRI，得益于無液氦MRI磁場可以輕易的開啟或者關閉、不需要失超管、無爆炸危險。這意味著無液氦MRI可以在狹小或封閉的環(huán)境中安裝、使用和運輸，可用于艦載、車載等場合中，將大幅助推未來移動醫(yī)療的發(fā)展。
