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创新者的跋涉 | 中国首台自主研发的高性能MR谱仪诞生之路

发布时间:2015-07-26作者:器械科-转载

相关产品分类： 超导MRI 当前文章点击数： 219

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回望的道路总是让人惊心动魄。故事，时间会给出最恰当的注脚。


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时钟拨回到2011年秋。联影磁共振事业部主要负责人与公司高层集中在浙江天目湖旁的会议室，进行为期三天的封闭会议。“要实现不同场强系统谱仪平台统一化，支持可配置的多通道发射、多通道采集，支持高级应用、支持多核应用。”半年多研究实践与深思熟虑、唇枪舌剑与各项论证，会议最终为谱仪团队立下清晰的目标，不仅瞄准高端市场，而且要实现自主研发。至今团队还戏称此次会议是磁共振事业部的“遵义会议”，在核心部件外购与自主研发两条路中，破釜沉舟，下定决心自己干！

自主研发谱仪，并非坦途。谱仪是磁共振系统中的重要核心部件，与磁体并称为磁共振系统核心部件中的核心，它相当于人体的“大脑”，连接起整个磁共振系统，负责整个系统的控制、协同、状态监控。谱仪水平的高低直接关系到系统运行的稳定性、信噪比、图像质量、甚至患者安全等，因此可以说，谱仪的技术水准决定了一台磁共振设备的性能档次。一台高水准的谱仪对软件实时性控制要求精确到毫秒级，对逻辑控制要求精确到纳秒级，这对团队、对技术都是顶级的要求。至今没有一家国内企业能自主掌握尖端谱仪核心技术与国际巨头抗衡，世界范围内拥有全面自主研发谱仪并应用于高端磁共振整机产品能力的企业不过寥寥数家。联影，决心要在黑暗中摸索，踏出一条自己的路来。


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2012年5月18日深夜，时隔立项仅1年，团队迎来颇具深意的时刻。谱仪研发团队负责人对这个时刻仍记忆犹新。当晚，几个工程师调试谱议，其他十几个人围在同一台电脑前，盯着屏幕，目不转睛，等待预期的水模图像出现。团队并非第一次这样凝神屏气等待，可似乎又有些不同往日。“对了！”突然间，研发负责人激动地使劲拍了把桌子高声喊到。23: 25 分，略呈椭圆形的白色图像终于第一次出现在屏幕上；23:55分，像素更高，图形更接近水模的正圆；00: 12分，信噪比更好，成像范围更广。“这说明我们研发方向对了！”回想起这一幕，这位负责人不经意提高了声音，看着电脑里保存的第一幅图像，难掩兴奋，“这说明我们从概念设计到硬件、软件和逻辑架构是对的，射频、梯度、采集的软件和逻辑时序也是对的，这一消息让团队大为振奋。”暗夜前行已多时，地平线上终于划出了第一道微光，微弱却指出了方向，光明势必在前方。

研发进程由此加速，势如破竹。时隔两个月不到，团队迎来了黎明第一道夺目的亮光——双采集板图像采集成功。这不仅意味着谱仪由体线圈发射到多通道局部线圈接收之间切换成功；也不仅意味着射频控制平台集成完毕，从发射到接收整个射频链路完成样机研制；这更意味着联影要实现行业顶尖技术——多通道射频发射，多通道射频接收的目标胜券在握，实现自主掌握尖端磁共振核心技术胜券在握！难关一道道被攻下，团队在摸索中一路向前。“这个从无到有的创造过程，通过不断调试最后把想法从概念做成实体的过程，让我们很兴奋，并不断激励着我们。”从项目成立之初就加入团队，负责谱仪核心控制开发的一名工程师回忆起当时披星戴月奋战的日子，感慨却又乐在其中。

随后，谱仪与1.5T MR整机产品一起顺利通过国家食品药品监督管理总局上海医疗器械质量监督检验中心（CMTC）测试，确认软硬件安全。磁共振事业部CEO张强主动请缨，进行谱仪开发以来第一次人体测试。很快，第一幅人体大脑图像生成，图像对比度完全满足临床要求。自此，从点击界面的扫描指令、到序列运行、数据采集，到完成图像重建、图像归档，到最后图像显示，整个软件、硬件、逻辑链路连接完成，谱仪和软件的集成全部完成，谱仪开发核心技术环节全部成功完成。


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“要实现不同场强系统谱仪平台统一化，支持可配置的多通道发射、多通道采集，支持高级应用、支持多核应用。”今天，四年前的目标还在耳畔回荡，而黑白影像间，阳光已无声打在联影人的脸上。“这是标准的3. 0T图像，十分清晰。看，多漂亮！”此刻坐在办公桌前的谱仪团队负责人，手指着电脑屏幕上显示的3.0T成像，如数家珍。他展示着团队的最新成果——一幅来自业界首台动态多极3.0T MR的图像。图像分辨率达到512*512，细节更突出的同时还能保持足够的信噪比。可配置的并行多通道发射和多通道接收，多通道的波形、幅度相位可独立调控，为B1场均匀性调节提供更高的自由度。“这是目前学术界和工业界共同的研究热点和难点，我们已经拿下。”说到这儿他满脸自豪与喜悦。2015年5月8日，联影3.0T超导磁共振系统获得国家食品药品监督管理总局批准，正式进入市场。

这是专属于创新者的自豪与喜悦。一路跋涉，他们在黑暗之中摸索寻求，无言坚持；不忘初心，他们在收获之时颔首笑望，然后又朝着新的征程整装出发。

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回望的道路总是让人惊心动魄。故事，时间会给出最恰当的注脚。


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时钟拨回到2011年秋。联影磁共振事业部主要负责人与公司高层集中在浙江天目湖旁的会议室，进行为期三天的封闭会议。“要实现不同场强系统谱仪平台统一化，支持可配置的多通道发射、多通道采集，支持高级应用、支持多核应用。”半年多研究实践与深思熟虑、唇枪舌剑与各项论证，会议最终为谱仪团队立下清晰的目标，不仅瞄准高端市场，而且要实现自主研发。至今团队还戏称此次会议是磁共振事业部的“遵义会议”，在核心部件外购与自主研发两条路中，破釜沉舟，下定决心自己干！

自主研发谱仪，并非坦途。谱仪是磁共振系统中的重要核心部件，与磁体并称为磁共振系统核心部件中的核心，它相当于人体的“大脑”，连接起整个磁共振系统，负责整个系统的控制、协同、状态监控。谱仪水平的高低直接关系到系统运行的稳定性、信噪比、图像质量、甚至患者安全等，因此可以说，谱仪的技术水准决定了一台磁共振设备的性能档次。一台高水准的谱仪对软件实时性控制要求精确到毫秒级，对逻辑控制要求精确到纳秒级，这对团队、对技术都是顶级的要求。至今没有一家国内企业能自主掌握尖端谱仪核心技术与国际巨头抗衡，世界范围内拥有全面自主研发谱仪并应用于高端磁共振整机产品能力的企业不过寥寥数家。联影，决心要在黑暗中摸索，踏出一条自己的路来。


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2012年5月18日深夜，时隔立项仅1年，团队迎来颇具深意的时刻。谱仪研发团队负责人对这个时刻仍记忆犹新。当晚，几个工程师调试谱议，其他十几个人围在同一台电脑前，盯着屏幕，目不转睛，等待预期的水模图像出现。团队并非第一次这样凝神屏气等待，可似乎又有些不同往日。“对了！”突然间，研发负责人激动地使劲拍了把桌子高声喊到。23: 25 分，略呈椭圆形的白色图像终于第一次出现在屏幕上；23:55分，像素更高，图形更接近水模的正圆；00: 12分，信噪比更好，成像范围更广。“这说明我们研发方向对了！”回想起这一幕，这位负责人不经意提高了声音，看着电脑里保存的第一幅图像，难掩兴奋，“这说明我们从概念设计到硬件、软件和逻辑架构是对的，射频、梯度、采集的软件和逻辑时序也是对的，这一消息让团队大为振奋。”暗夜前行已多时，地平线上终于划出了第一道微光，微弱却指出了方向，光明势必在前方。

研发进程由此加速，势如破竹。时隔两个月不到，团队迎来了黎明第一道夺目的亮光——双采集板图像采集成功。这不仅意味着谱仪由体线圈发射到多通道局部线圈接收之间切换成功；也不仅意味着射频控制平台集成完毕，从发射到接收整个射频链路完成样机研制；这更意味着联影要实现行业顶尖技术——多通道射频发射，多通道射频接收的目标胜券在握，实现自主掌握尖端磁共振核心技术胜券在握！难关一道道被攻下，团队在摸索中一路向前。“这个从无到有的创造过程，通过不断调试最后把想法从概念做成实体的过程，让我们很兴奋，并不断激励着我们。”从项目成立之初就加入团队，负责谱仪核心控制开发的一名工程师回忆起当时披星戴月奋战的日子，感慨却又乐在其中。

随后，谱仪与1.5T MR整机产品一起顺利通过国家食品药品监督管理总局上海医疗器械质量监督检验中心（CMTC）测试，确认软硬件安全。磁共振事业部CEO张强主动请缨，进行谱仪开发以来第一次人体测试。很快，第一幅人体大脑图像生成，图像对比度完全满足临床要求。自此，从点击界面的扫描指令、到序列运行、数据采集，到完成图像重建、图像归档，到最后图像显示，整个软件、硬件、逻辑链路连接完成，谱仪和软件的集成全部完成，谱仪开发核心技术环节全部成功完成。


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“要实现不同场强系统谱仪平台统一化，支持可配置的多通道发射、多通道采集，支持高级应用、支持多核应用。”今天，四年前的目标还在耳畔回荡，而黑白影像间，阳光已无声打在联影人的脸上。“这是标准的3. 0T图像，十分清晰。看，多漂亮！”此刻坐在办公桌前的谱仪团队负责人，手指着电脑屏幕上显示的3.0T成像，如数家珍。他展示着团队的最新成果——一幅来自业界首台动态多极3.0T MR的图像。图像分辨率达到512*512，细节更突出的同时还能保持足够的信噪比。可配置的并行多通道发射和多通道接收，多通道的波形、幅度相位可独立调控，为B1场均匀性调节提供更高的自由度。“这是目前学术界和工业界共同的研究热点和难点，我们已经拿下。”说到这儿他满脸自豪与喜悦。2015年5月8日，联影3.0T超导磁共振系统获得国家食品药品监督管理总局批准，正式进入市场。

这是专属于创新者的自豪与喜悦。一路跋涉，他们在黑暗之中摸索寻求，无言坚持；不忘初心，他们在收获之时颔首笑望，然后又朝着新的征程整装出发。