作为一家以科技为先导的公司，飞利浦早在1973年，就在荷兰中心实验室开始了磁共振成像的研究，并始终致力于磁共振技术的研发与创新。

45年来，飞利浦在磁共振领域不断创新，为磁共振影像事业做出了巨大的贡献，一起来回顾磁共振成像系统的重要发展历程：

【1973年】

飞利浦早期研发创新 

任何前端的科技创新都是从零开始的。核磁共振之父, 诺贝尔奖获得者保罗·劳特伯刚提出核磁共振成像理论不久，飞利浦的科研人员就开始从事磁共振的研究。十几年的时间里，飞利浦多次带给世界历史性的创新发明，极大地推动了磁共振技术的发展。

NMR 时代 1973-1983

1973年，当世界第一台CT扫描仪仅仅发布一年后，核磁共振的先行者之一，科学家罗伯·洛赫尔和他的同事们在荷兰的中心实验室开始了最初的核磁共振研究，并得到了著名的核磁共振图像：“诺丁汉的橙子”。

随着研究队伍的壮大，该实验室在1978年组建了团队开展“质子项目”的研究，并拥有了一台长达1米的0.15T磁体。1980年12月3日，他们得到了第一幅头部核磁共振图像。后来，在优化了序列设计后，他们又获得了体部图像和二维傅里叶变换后的图像。

1983年末，美国放射学会推荐将核磁共振（NMR）改为磁共振(MR)以缓解公众特别是患者对于核医学的担心，磁共振成像的术语也沿用至今。

上世纪80年代初，超导磁体逐渐开始流行起来。超导拥有更高的场强，更均匀的磁场，这样可以大幅度提高图像质量。为响应时代的潮流，飞利浦于1983年生产出了超导磁共振Gyroscan S5。

当时的超导磁体具有两个明显的缺点：液氦的价格较高，每升高达50美金；磁体的长度较长（约8.5米），常规的检查室空间往往不够(13*17米)。飞利浦生产的低温发生器不仅减少了1/3的液氦消耗，同时还将充当隔热层的液氮淘汰出了历史舞台。飞利浦电子部门提出了“穹窿”的设计结构，用来限制外部磁场的干扰,并将所需检查室的大小减小成原来的1/2至1/3。

荷兰的莱顿大学利用这种设计在磁体周围加入多个电缆，诞生了首个具有主动屏蔽的磁体。

1984年，飞利浦革命性地推出了表面线圈，得到的图像可以显示非常小的细节，再次引起了放射学届的轰动。

【1989年】

舒适短磁体诞生

超导磁共振技术的发展归根结底可以分为两个方面，一是更高的图像质量，包括更高分辨率和对比度、更快的成像速度等；另一个越来越重要的是更舒适的患者体验和更简易的操作，紧凑型磁体恰恰能满足这些需求。

早期的磁共振系统大且笨重，长度通常达到250cm, 重量在10吨以上。为了提高病人的舒适度和操作的简易流程，业界迫切需要短轻紧凑型磁体的问世。

飞利浦在1988年RSNA上展示了业内第一款紧凑型超导磁体：Gyroscan T5，并在1989年投入商用。T5拥有当时最大的60cm孔径和最轻的磁体重量（2.8吨），从此带起紧凑型磁体全球风潮。

1993年8月，飞利浦推出了第一款紧凑型1.5T磁共振Gyroscan NT,长度仅仅157cm为业界最短。它的出现使得昂贵的基础设施和庞大的磁体屏蔽的时代一去不复返,同时也消除了长磁体带来的幽闭恐惧症问题。

第一代3.0T磁共振的磁体较长(超过3m)，梯度性能较差，有效视野很小(仅20cm)。

为了让3.0T成为人体临床应用的主流系统，飞利浦在2001年4月推出了第一款紧凑型3.0T磁体Intera, 其磁体长度仅为157cm。

短磁体技术的先行者——飞利浦

▲过去的20年里，飞利浦一直走在业界短磁体发展前沿

2004年飞利浦开发出Panorama 1.0T。该系统具有160厘米宽的开口，使得临床医生能够为任何需要MRI扫描的患者进行成像检查。这种新型MRI系统具有垂直领域设计，信噪比与1.5T圆柱型磁体相似，这能够提供高质量图像，进行更加精确的诊断。这些特征使得Panorama 1.0T MRI系统提供更大的检查空间，适合患幽闭恐惧症患者。

2012年，飞利浦推出旗舰级磁共振Ingenia，它是具有高磁场均匀度的70厘米孔径3.0T磁共振。高磁场均匀度保证全数字磁共振Ingenia无论对于大FOV、压脂、体部成像和心脏成像等临床应用都拥有良好表现。在拥有诸多优越性能的情况下，Ingenia仍然保持了飞利浦在磁体长度方面的优势，仅仅为162cm。

在过去的三十年里，飞利浦一直走在磁体技术的前沿。如今飞利浦3.0T家族里多款机型依然拥有行业先进的短磁体设计。这个家族定义了磁共振紧凑型磁体的标准，使得磁共振系统广泛地走进全世界的医院和影像中心。

【1999年】

磁共振并行采集时代

成像速度的提升一直是磁共振追求的目标。并行成像技术由于可以通过减少相位编码来大幅加快磁共振扫描的速度而具有独特的优势。SENSE并行加速技术从问世伊始就获得了广泛的关注和应用，磁共振也由此进入了并行时代。

SENSE的问世

磁共振成像一经问世,就因其出色的软组织成像的能力而受到广泛的青睐. 而其成像时间长，SAR值高等问题则逐渐成为了影响磁共振在临床广泛应用的制约因素。随着相控阵线圈技术的日趋成熟，并行成像技术成为了解决这些问题的优选方案。

得益于优异的相控阵线圈技术，飞利浦率先于1998年开始研发并行成像技术SENSE，几个月后成功投入商用。随后的几年时间里，其他厂商纷纷引进了SENSE技术，磁共振由此进入了并行成像的时代。

十多年后的今天，SENSE技术仍然是大多数磁共振系统中不可或缺的配置，发挥着重要的作用。飞利浦在SENSE技术应用广度方面仍具有优势。

【2008年】

多源发射引领射频发展潮流

多源发射技术从根本上解决了3.0T 磁共振的技术难题：介电伪影+高SAR，提升了图像质量, 扫描速度和安全性。多源发射推动3.0T 成为所有临床应用的主流磁共振系统，带领了射频技术的发展潮流。

在2008年北美放射学年会上，一项具有划时代意义的技术——多源发射技术 (MultiTransmit parallel RF transmission technology）展现在世界磁共振人的面前。飞利浦推出了第一台具备多源发射技术的3.0T磁共振产品——Achieva 3.0T TX 多源磁共振。

▲ 2008年芝加哥北美放射年会开幕日展出Achieva TX

多源发射让射频源从单个发展到独立的两个射频发射源，并且每个都连接一个独立的射频放大器，发出的射频脉冲，其波形、相位、幅度和频率这些射频参数都可以完全独立地进行调节，最终作用于发射体线圈独立单元，实现基于个体差异的射频发射管理。

▲ 两个独立的射频发射源是多源技术的硬件基础

独特的设计可以从根本上解决3.0T磁共振中存在的两大难题：介电阴影和病人热效应（SAR），大幅提高3.0T磁共振的图像质量及扫描速度，图像的均匀性和一致性更好，同时对病人更加安全。被称为是高场磁共振技术发展史上里程碑式的新技术。

飞利浦孜孜不倦致力于该项技术的不断探索与创新，从研发到研究用途，再到临床应用。飞利浦创新四维多源发射技术（MultiTransmit 4D）的出现，将3.0T心脏磁共振成像带入一个全新时代。四维多源发射通过局部动态个性化匀场全面提升心脏图像的均匀度和一致性，克服介电效应带来的影响。同时通过降低SAR值提升了扫描速度和安全性，并通过缩短TR近一步减少伪影。这些都大大提高了3.0T心脏成像的临床应用价值。

▲传统单源发射 ▲四维多源发射

2012年——四维多源发射图像对比度和均匀度有所提高，伪影减少。

【2011年】

全数字影像链

飞利浦革命性地推出 dStream 全数字影像链技术，通过创新的数字化线圈、数字化接口和全程数字化传输，获取更佳的图像质量, 实现更快的扫描速度，提升患者流通量。

在过去的二十年里，随着并行采集技术的应用，磁共振设备的接收通道及射频线圈单元数不断增加，磁共振系统必须兼容更高的采集通道数，拥有更长的传输电缆。传统模拟传输采用笨重的线圈接口及复杂的电子元器件，使得整个系统对于噪声的引入更加敏感，严重影响图像质量。

与传统的模拟影像链相比，dStream 数字影像链可以获得临床应用所要的尽可能多的单元/通道的采集，而不需要复杂的电路设计。只有在接收线圈内完成模数转换，并且使用数字影像链取代传统的模拟影像链进行数据的传输，才能实现上述功能。这样一个全新的数字平台是真正的磁共振系统模式的转变。

在传统的模拟影像链中，模拟电线需要一起被捆绑在细的电缆中。因此多通道线圈对噪声较敏感。另外，在线圈单元及模数转换器 (ADC) 之间需要用长距离的电缆来进行信号的传输。这种传输方式必然会增加噪声，磁共振信号也会受到损失，线圈的通道数越多，这种损失就越严重。

在 dStream 数字影像链的解决方案中，磁共振信号在 dStream 线圈的内部即被数字化，然后通过光纤实现全程数字化传输，提高了系统对于噪声的抗干扰能力，获得更加精确的磁共振信号。

全数字影像链的三大特征：数字线圈，数字接口，数字传输

【2015年】

多层同时成像时代

飞利浦 MultiBand SENSE（简称MB SENSE），于2015年5月在行业内创新获得多层同时成像的 FDA 许可。正如CT由单排发展到多排，MB SENSE 实现了磁共振从单层到多层的飞跃，磁共振从此进入多层同时成像时代。

 原理 

MB SENSE=多层同时激发+SENSE重建

MB SENSE的实现分两步：

1. 多层同时激发：如加速因子为2时，利用射频脉冲1和2同时激发两个层面，层与层之间相差1/2 FOV。

2. SENSE重建：利用线圈单元的敏感度信息将采集到的图像分离（去混叠）。之前的B0预扫描的信息可减少层面间相互干扰导致的伪影。

传统的并行加速技术如 SENSE 和 GRAPPA 由于欠采样，重建后图像的信噪比会随着加速因子的增加而降低。MB SENSE利用多个射频脉冲同时激发多个层面，由于并没有降低采样数量，在加快扫描速度的同时信噪比几乎没有影响。

优势一：DNA+多源发射降低SAR值，提高梯度稳定性

飞利浦MB SENSE基于以下两大技术设计：

1. DNA全数字网络架构结合四维多源发射技术，显著降低SAR值：

• DNA架构下射频驻留时间可缩小至原来的1/4，实现脉冲拉伸优化从而降低SAR值，并提高扫描的安全性。

• 飞利浦于2008年推出多源发射技术，并于2012发明四维多源发射技术——基于病人个体差异的实时射频匀场，从波形、相位、幅度、频率、缩放等14个维度全面降低3T下的SAR值。

2.DNA 的梯度最小驻留时间为100纳秒（1x10-7秒）, 大幅度提升梯度的稳定性与连续性，改善对梯度要求较高技术的图像质量，如使用 EPI 的 MB SENSE 弥散成像和脑功能成像（fMRI）。

优势二：多回波 fMRI 信噪比更高

文献指出多回波 BOLD  fMRI 相对传统的单回波技术，可提高时域信噪比 (t-SNR) 三倍。飞利浦 MB SENSE BOLD fMRI 使用多回波序列，相对于其他普遍采用的单回波技术信噪比更高。实验表明在等同的试验参数下，采用八倍的同时多层加速，飞利浦多回波 fMRI 的 t-SNR 是其他单回波技术对应值的2.5倍。

【2017年】

全身压缩感知成像

压缩感知是基于应用数学的一种前沿的信号采集与处理创新技术，可以大幅度提升磁共振扫描速度与时间、空间分辨率。飞利浦开发出Compressed SENSE(CS SENSE)，将压缩感知应用于磁共振全身成像，再一次引领MR加速技术的革命。

磁共振人都有一个梦想，让MR同时拥有CT的扫描速度和MR的图像质量。飞利浦产品化的全身压缩感知成像提升全身32种序列4-24倍扫描速度，是磁共振发展史上革命性的加速技术。

CS SENSE临床科研应用

CS SENSE能应用于全身多种临床和科研序列，在分辨率不变的情况下大幅度提升扫描速度。与第一代并行采集技术如SENSE等, 第二代数字化并行采集技术DS SENSE（飞利浦专利）相比， CS SENSE 额外减少几倍到十几倍的扫描时间，而图像质量相似或更好.

飞利浦CS SENSE优势

压缩感知通过直接采集压缩后的图像，实现磁共振扫描时间的成倍缩短。然而受限于数据采集、空间转换、重建算法和处理系统等因素，压缩感知成像十几年来一直未能在磁共振领域内广泛应用。

基于Ingenia CX的压缩感知具有四大优势：

1. 基于80的梯度场强和200的梯度切换率。

2. 特有的源头数字化稀疏采样，信噪比更高。

3. 基于SENSE的小波变换，应用于全身32种序列。

4. Ingenia CX 56000幅/秒超快迭代重建速度。

   
   

常规的采样扫描时间长，存在大量冗余信息；传统的并行采集会导致信噪比的大幅度下降。飞利浦的CS SENSE压缩感知成像采用平衡的采样密度，在提升全身扫描速度的同时保证图像的锐利度、信噪比。

基于数学界的压缩感知理论，CS SENSE全身压缩感知成像可以大幅度提升全身32种序列的扫描速度, 让3D扫描取代2D成为常规，让心脏成像成为常规，是磁共振发展史上革命性加速技术。