国产高端实验室科学仪器二十二94T

年全国科技工作者日座谈会,北京航空航天大学研究生院常务副院长赵巍胜说:依赖进口科学仪器就是空中建楼阁,他特别提出大力推进科学仪器自主可控,实现科技自立自强的建议。赵巍胜副院长倡议:把国产设备使用率作为申请国家项目的一个核心申请指标。因为,今天我们依赖进口设备其实就是在空中建楼阁,随时都可能坍塌。他建议,以全社会力量推进国产科研仪器的使用。

赵巍胜指出,要明确创新争先路径,加强基础研究,实现原始创新突破;大力推进科学仪器自主可控,实现科技自立自强;加强国际合作,与国际科技友军互惠互赢。

为此实验猫将分多期推荐“重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台”中高端国产仪器,本期为第22期,武汉联影生命科学仪器有限公司研发的9.4T超高场动物磁共振成像系统uMR9.4T:

9.4T超高场动物磁共振成像系统uMR9.4T

技术指标:

产品介绍:

磁共振成像(MRI:MagneticResonanceImaging)是根据生物体磁性核在磁场中的表现特性成像的高新技术。首先,核磁共振是磁矩不为零的原子核,在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。而磁共振成像是在成像区域内的外磁场B0上,通过梯度线圈动态叠加三个线性的梯度磁场Gx、Gy与Gz,利用三者之间渐变的磁场强度使质子旋转速度不同,从而进行信号检测,以实现空间定位编码的功能。自从年第一台可以用于临床的全身MRI诞生以来,磁共振成像走过了从理论到实践,从形态到功能,从二维到四维,从宏观到微观的发展历史。如果说年获得诺贝尔物理学奖的X光线和年获得诺贝尔医学奖的CT成像技术是上个世纪医学影像诊断设备的巨大成就,那么磁共振成像技术的发展则代表着21世纪医学影像诊断设备和技术的发展。

磁共振成像技术能够实现在无损伤的情况下对生物个体进行分子水平的成像,被广泛用于肿瘤疾病机理及治疗方案研究如诊断、分期和疗效跟踪、心肌疾病机理研究、脑部疾病和功能研究、药代动力学研究、基因治疗、免疫疗法、细胞疗法等疗效跟踪与评价等研究。9.4T超高场动物磁共振成像系统是临床前基于MRI系统研究的主流设备。该系统可在无辐射条件下提供良好的空间分辨率和组织对比度,可以实现微米级成像分辨率。可用小动物模型的解剖结构成像,还能观测新陈代谢及功能方面的变化,特别是在脑功能、退行性脑疾病、帕金森症、多发性硬化、脑肿瘤、脑血管疾病等脑科学及疾病研究方面有着重要科研意义。

目前国际上Bruker、MRSolution和Mediso公司的动物MRI产品均实现了商业化应用。国内一些企业也纷纷加入动物MRI研发领域,进行自主研发。

武汉联影生命科学仪器有限公司专注于高端生命科学仪器产品创新研究。该公司自主研发了国内首台9.4T超高场动物磁共振成像系统uMR9.4T,成功实现在无损伤的情况下对生物个体进行分子水平的成像,为神经研究、疾病分子机制研究、脑科学研究等方向带来更为丰富详实的体内定量实验数据,实现从结构到功能的可视化深入,助力临床前影像研发以及为转化医学提供强大科研创新精准影像平台。

技术创新点为:

(1)9.4T超高场强,优于进口同类产品的9.4T、7T、4.7T,更高的场强可以直接的带来图像信噪比的提升,同时增大质子的频率差异,明显增加物质区分能力,从而提高波谱分辨率,而且更高的场强能增加磁敏感效应,从而增加血氧饱和度依赖(BOLD)效应,使脑功能成像的信号比变化更为明显。

(2)7ppm

18cmDSV的超高磁场均匀性,优于进口同类产品的10ppm

18cmDSV。优异的磁场均匀性可以减少伪影的产生,并减小EPI等图像由于磁场不均匀导致的形变,带来更好的图像与谱图质量。

(3)mm梯度孔径下,提供mT/m的梯度强度与0T/m/s的梯度爬升率,远超进口同类产品相同孔径下mT/m的梯度强度与T/m/s的梯度爬升率;超强梯度性能,可满足弥散成像(DTI/DWI)、脑功能成像(fMRI)等高级应用的要求,实现更高b值的DWI影像结果。

(4)12通道匀场功能,优于同类进口产品的6通道匀场,更多的匀场通道能保证最佳的磁场均匀性,满足EPI扫描、波谱扫描、或特殊部位扫描对匀场效果的更高要求,带来更小形变的EPI图像与分辨率更高的波谱图像。

(5)24通道射频接收系统,优于同类产品的8通道或16通道接收系统,更多的接收通道可以支持更高通道数的接收线圈,为多通道线圈的应用提供了支持。通过多通道并行采集技术还可以有效缩短扫描时间或者在更多的扫描方向上进行加速,满足快速扫描的要求。而且,在EPI扫描中可以通过多通道并行采集减小变形,优化影像。

uMR9.4T的设计和制造采用了一系列联影独创的自主知识产权和技术,其中超高磁场均匀性的磁体、卓越的梯度线圈与多通道射频接收系统具有领先业界的超高性能。

目前uMR9.4T已被上海医院、中国科学院武汉精密测量科学与技术创新研究院以及中国科学院深圳先进技术研究院等单位引进并安装使用。

应用案例:

(1)上海医院利用uMR9.4T超高场动物磁共振成像系统开展肥胖动物模型研究。

(2)中国科学院深圳先进技术研究院利用uMR9.4T超高场动物磁共振成像系统开展棕色脂肪研究。

(3)华中医院利用uMR9.4T超高场动物磁共振成像系统开展疾病小鼠模型研究。

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