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近日，诺丁汉大学宣布，其正在设计和建造的英国最强大磁共振成像（MRI ）设备，目前已经选择了合作的供应商，以为研究人员和医生提供对大脑功能和人类疾病机制的前所未有的洞察。

据悉，Tesla Engineering Ltd和飞利浦英国及爱尔兰公司已被选中建造定制的超高场MRI设备。该设备作为英国研究所资助的国家扫描设备的核心，将安装于诺丁汉大学的彼得·曼斯菲尔德爵士成像中心（Sir Peter Mansfield Imaging Centre，SPMIC）。

当前，随着技术的不断发展，超高场磁共振系统相继出现。目前，西门子医疗、GE医疗、联影医疗等企业都推出了7T、5T等磁共振系统，引领MR技术的不断突破发展。而此次随着诺丁汉大学官宣飞利浦为11.7T磁共振系统的合作商，超高场人体磁共振成像系统（11.7T）的发展又有了新进展。

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诺丁汉官宣与飞利浦合作

布局11.7T磁共振系统

据了解，Tesla Engineering将制造一个11.7磁铁的7T磁铁和梯度线圈，其大孔径可以人体进行扫描成像。

目前，临床MRI通常在1.5或3T的磁场下工作。为了达到11.7T的磁场，Tesla Engineering公司将使用新技术将磁铁接线保持在-271摄氏度的温度，仅比绝对零度高2.5度。这种低温使足够大的电流通过磁体中的导线，从而产生比地球磁场大200,000倍的磁场。

作为领先的医疗技术创新者，飞利浦将开发先进的设备硬件，将有效地激发和测量氢原子核在11.7 T产生的500 MHz磁共振信号。扫描设备硬件将利用机器学习的新进展，从这些信号中最佳地生成详细的图像。

新设备的先进功能将支持英国广泛的临床和神经科学为重点的研究项目，并将有助于改变对神经退行性疾病的理解，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症以及包括自闭症和精神分裂症在内的神经发育障碍。

超高场MRI在提高灵敏度方面提供了巨大的优势，这将实现更高的空间分辨率成像、更快的成像速度，以及对生理变化更高的灵敏度。该设备还将在磁共振波谱（MRS）的能力方面提供一个台阶式的变化，以提供有关人体生物化学的信息。据了解，新设备设施提供的对大脑结构和功能的新见解，将使基础和临床神经科学研究人员立即受益。

“我们很高兴能与飞利浦和Tesla 公司合作开发新的超高场MRI设备。我们此前与两家公司都有过成功的合作，相信他们有足够的技术和知识来提供这种强大而复杂的机器。”彼得·曼斯菲尔德爵士成像中心主任Richard Bowtell教授补充表示：“11.7T设备将是MRI技术上的一个巨大进步，我们感到非常自豪的是，这款卓越的扫描设备将被安置在彼得·曼斯菲尔德爵士成像中心，使我们在开发MRI方面取得了突破。”

飞利浦英国爱尔兰区董事总经理Mark Leftwich表示：“健康的未来从未像现在这样充满希望，创造和采用创新技术的机会比以往任何时候都多，这些技术有助于重新构想我们提供护理的方式。通过这次合作，我们将大大提高英国的成像能力，将MRI技术的潜力从纯粹的解剖成像转移到识别疾病研究的先进生物标志物。”

据了解，此次安装于诺丁汉大学的彼得·曼斯菲尔德爵士成像中心的设备，将由英国研究所基础设施基金（UKRI）资助。UKRI方面表示，通过其先进的功能，新的MRI设备将为英国生物医学成像提供一个台阶式的变化，帮助改善各种条件的治疗，并促进跨学科和部门的合作。这也表明了UKRI的基础设施投资如何确保英国拥有必要的尖端设备，使其在生物成像研究和创新方面处于世界领先地位。

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诺丁汉大学11.7TMR项目

于2022年启动

2022年6月，诺丁汉大学获得2910万英镑（约人民币2.4亿）的资助，用于建造英国最强人体磁共振成像系统（11.7T）。这一项目为英国研究和创新基础设施计划（3年，4.81亿英镑资助）的一部分，是诺丁汉大学有史以来获得的最大单一项目资助。

诺丁汉大学将与英国各地的团队合作，将11.7T磁共振建立为国家设施，这有助于保持英国在磁共振以及超高场领域的领先地位。

据该项目的前期申报材料，这台设备将支持全身成像，磁体内径为830mm，使用被动屏蔽；全身成像所用梯度线圈内径610mm，梯度性能不低于80/200；设备将同时配备应用于神经系统的高性能插入式梯度；系统射频通道不低于16，1H的射频单通道功率表为2kW；系统接收通道不低于128。

根据当时的报道，该项目磁体经费为805万英镑，集成系统部分经费为1210万英镑，建筑与场地占200万英镑，五年总运营费用142万英镑，人员费用276万英镑。其中集成系统方需具备7T开发经验。彼时，潜在竞标者将包含西门子医疗、GE医疗以及飞利浦。目前，三家公司均与诺丁汉大学11.7T磁共振项目达成了不同领域的合作。

此外，据此前申报材料，该项目磁体部分将由Tesla提供。Tesla MAGNET为GE Signa 7T的磁体供应商，且有成熟的超7T磁体设计制造经验；收发线圈部分将有MR CoilTech协助参与。MR CoilTech主营超高场线圈的开发，为NexGen 7T项目（内插梯度性能200/900，基于Terra系统）研发16Tx/96Rx线圈。

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首张11.7T MR图像

已在2021年问世

目前医学影像主要体现在强化精准医疗、转变医疗服务模式和拓展数字化医疗等方向，推动医学影像的发展，发现并攻克更多疾病。

早在2021年，法国CEA原子能研究所与西门子医疗等合作伙伴共同研发的11.7T超高场人体磁共振，已经克服重重困难，顺利获得了首批图像。

11.7T磁共振始于21世纪初开始的“Iseult”项目。来自 Iseult 项目的 MRI 中心的一块非凡磁铁重132 吨，长 5 m，外径 5 m，内径 90 cm允许整个人体通过。这些是超凡的尺寸Iseult 项目的磁体达到 11.7 特斯拉的标称磁场，比标准医院 MRI（通常为 1.5 或 3 T）的磁场强得多。为实现该磁场，磁铁由 1,500 安培的电流供电；导体线圈由处于 1.8 开尔文 (-271.35°C) 的超流体状态的氦气永久冷却；11.7T的磁场是MRI领域如此体积的世界纪录，也是这种超导材料的绝对记录。

2021 年 9 月，世界上最强大的人体成像项目 Iseult 项目的 11.7 特斯拉 MRI 发布了第一张图像。该 MRI 由 CEA 工程师和研究人员与 Siemens Healthineers 共同设计，将推动基础研究、认知科学和了解大脑病理学方面的重大进展。他们验证了整个过程，由于多项技术突破，2017 年交付给 CEA-Paris-Saclay 站点的“杰出”磁铁转变为“成像仪”。

2021 年 10 月 7 日，南瓜这个不寻常的物体被 CEA 工程师和研究人员选中，因为它具有多种纹理，以使用世界上最强大的 11.7 T 人体全身 MRI 的 Iseult 项目制作第一张图像，该项目安装在 CEA-Paris-Saclay 的 NeuroSpin。

南瓜的图像在三个维度上具有 400 微米的分辨率，预示着 CEA 及其合作伙伴的科学和技术团队将能够实现探测人类大脑的能力，以造福于基础研究，认知科学和理解大脑病理学。多个“首次突破”验证了将“杰出”磁铁转变为 MRI 机器的整个过程。

彼时，CEA-Irfu 董事表示：“Iseult 项目磁铁的开发是一次非凡的人类、技术和工业冒险。看到它实现了磁铁标称磁场强度 - 11.7 T - 随后是这些第一批如此有前途的高分辨率图像，这是我们所有人的真正骄傲。”

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超高场磁共振入局玩家

目前，MRI技术已经成为医学影像技术中一种不可或缺的重要诊断手段，自1984年美国FDA批准医用磁共振成像设备用于临床以来，医用磁共振设备市场已历经了30多年的发展。

随着技术在医学影像诊断环节的渗透，以及对医学影像市场越来越重视，MRI市场需求有望持续扩大。 临床的需求正在推动磁共振技术朝着更高信噪比、更高分辨率和对比度以及更快成像速度的方向发展，这就需要更高的场强。目前在临床应用的超高场磁共振主要有7T、5T磁共振，下面我们简单介绍一下几款磁共振。

西门子医疗MAGNETOM Terra

2022年6月，西门子医疗7T磁共振MAGNETOM Terra获国家药监局医疗器械 (NMPA) 许可，这是迄今为止适用于临床的最强大人体磁共振成像系统。

MAGNETOM Terra作为我国第一台获得NMPA许可的超高场设备，同时也是全球第一款唯一具有FDA、CE和NMPA认证的超高场设备。

全球首台临床科研双模7T磁共振MAGNETOM Terra，作为医学转化科研重器捷报频传。目前基于西门子医疗7T已发表超1400篇临床研究成果，占全球7T磁共振研究的80%以上，在癫痫、脑肿瘤、脑小血管、神经退行性疾病等领域取得突破。

GE医疗的SIGNA 7.0T 磁共振

作为全球第二家发布7.0T磁共振系统的企业，GE医疗的SIGNA 7.0T 磁共振系统配置超高场磁体技术、60厘米孔径，功率是大部分临床系统的5倍左右。此外，SIGNA 7.0T磁共振采用了GE最强大的全身梯度线圈UltraG梯度技术，可实现超高场强的成像速度和分辨率。

SIGNA 7.0T磁共振另一个特色是其精密的射频发射和接收架构，能够提高图像质量和研究的灵活性。

软件方面，SIGNA 7.0T磁共振SIGNA Works应用平台，为临床医生提供最先进的应用程序，比如用于自动切片定位的 AIR x brain和Silent MR 成像这样基于深度学习的平台工具。

联影uMR Jupiter 5T磁共振

近日，业界首创全身临床超高场磁共振 uMR Jupiter 5T 获批 FDA 510（k） ，作为行业新物种，刷新了3T 作为全身临床最高场强长达20年的世界纪录。

2021年，人体全身5T磁共振问世，开启全身超高场时代。截至2024年，5T已入驻复旦大学附属中山医院、北京协和医院、武汉大学中南医院、北京大学第三医院、山东省立第三医院、安徽省立医院、山东大学齐鲁医院、上海交通大学附属新华医院、中山大学附属肿瘤医院、重庆三峡中心医院、常州市第一人民医院以及清华大学、复旦大学、北京航空航天大学、中国科学院深圳先进研究院、海南大学等多家顶尖医院与高校科研院所，全面开展神经、腹部、心血管、四肢关节等全身临床科研。

uMR 5T 首次突破了超高场磁共振脑部扫描的局限，开拓了临床视野的边界，不仅为全身超高场带来了「见所未见」的临床证据链，为发现、诊断疑难重疾提供新的视野维度；更是超脱了医学影像工具的存在，成长为牵动创新的生态纽带与全球多中心平台。

5T 全身超高场成像

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回顾四十多年的超高场发展历史，众多国内外顶级科研院所的科学家们不断刷新着磁共振场强和分辨率的极限，超高场技术会为行业带来一个又一个新的记录和惊喜。未来，器械之家也将持续关注超高场技术的发展。