不久前，我國自主研發的新一代核磁共振儀取得成功，并已經進入量產階段。這將為我國的億萬患者帶來福音。那么，國產核磁共振儀行業究竟怎樣？

撰文/李鵬    圖文編輯/陳永杰    圖片來源/視覺中國

審核專家：

孫力超（中國醫學科學院腫瘤醫院研究員）

核磁共振儀我們并不陌生，現在到醫院進行一些檢查和治療，時常就要用到它。但做核磁共振時，不僅要排隊，動不動就是大幾百元錢，有時甚至更貴。

不就是一個儀器檢查嗎？為何價格這么貴？很多患者和家屬常常想不通。這是因為長期以來，我國沒有先進核磁共振儀的制造能力，這種設備都得從國外進口。進口一臺好點的設備往往都是幾百萬元、幾千萬元，而這種成本費用最后也都轉移到患者身上。

經過持續不斷的努力，我國在核磁共振儀的研制方面已經取得了一些突破性的進展。不久前，我國自主研發的新一代核磁共振儀取得成功，并已經進入量產階段。這將為我國的億萬患者帶來福音。那么，國產核磁共振儀行業究竟怎樣？它將帶來哪些利好？這一切又意味著什么呢？

制造核磁共振儀器為什么這么難？

核磁共振技術（NMR）的原理并不復雜。研究發現，質子數和中子數均為偶數的原子核，磁矩為0，不能產生磁共振現象；若質子數和中子數有一個是奇數，那么就能夠產生磁共振現象，這樣的原子核被稱之為“磁性原子核”，氫元素的原子核就是如此。我們都知道，人體大部分組分都是水，水分子中的氫元素可以滿足共振條件。

平時，人體的氫原子都是雜亂無序地排列著，由于各方向磁性的相互抵消，人體整體并不體現出磁性。但只要外界一施加強磁場，氫原子就會排列得整整齊齊的。這就好比是廣場上的一群人，原本雜亂無章地站著，臉朝著哪個方向的都有。但是跳廣場舞時只要音樂一響，一大群人立刻就站得整整齊齊，臉都朝著大喇叭方向。簡單來說，核磁共振儀就是用一個強大的外部磁場，讓人身體里的氫原子先排好隊再解散，接收這期間的電磁波信號，就可以給身體內部“畫像”，醫生據此判斷病情。

▲核磁共振儀是集物理學、材料學、精密機械制造、電氣自動化、圖像處理及重建、計算機科學、生物學等多學科研究成果于一體的“重器”

原理是一回事，將其變成治療儀器則是另外一回事。因為這需要保持在目標區域中的高磁場和高均勻度—分辨率越高的機器，就需要越大的磁場。核磁共振儀需要達到最少1.5T（特斯拉）的磁場才方便使用，這相當于地球磁場的5萬倍。而更先進的3.0T核磁共振儀，所需要的磁場強度還要大得多，需要超導磁體來解決問題。由于磁體設計的特殊性、工藝的復雜性，需要強大的綜合工程技術作為支撐，技術門檻很高，世界多數國家沒有足夠科研能力涉足。

目前，世界上普遍采用超導線圈的強大電流產生強磁場，但這種方法必須讓超導磁體在極低溫狀態下運行（通常都在-260℃以下）。為了到達這么低的溫度條件，核磁共振儀內部需要安裝液氦冷卻系統持續運行。此外，要讓超導線圈和其他內部組件能在-260℃以下長久運行，制作材料也是一個棘手的難題，需要工業體系和生產鏈的完善才有量產的可能性。其他諸如磁信號轉圖像、芯片、射頻能量接收釋放等相關部件，也存在尖端科技的應用，涉及高精度的制造和組裝，需要高超的制造工藝水平以及嚴格的過程和品質控制。

因此，核磁共振儀是集物理學、材料學、精密機械制造、電氣自動化、圖像處理及重建、計算機科學、生物學等多學科研究成果于一體的“重器”，長時間以來，制造這種儀器的技術只被西方少數國家掌握，市場也長期被西門子、GE和飛利浦幾家巨頭壟斷。

尖端醫療設備“皇冠上的明珠”

核磁共振儀能夠檢查不少疾病，腫瘤、心臟病等一些疾病的病灶，在這種“照妖鏡”下一般都無所遁形，因此它被認為是很多醫生發現病灶的“鷹眼”。

核磁共振儀利用的核磁共振成像技術（MRI），是繼CT后醫學影像學的又一重大進步，自上世紀70年代起就開始應用于醫學領域。其成像參數多、掃描速度快、空間定位準確、組織分辨率高和圖像更清晰等優點，可幫助醫生“看見”不易察覺的早期病變，并且該方法并無任何放射性，完全不必擔心相關檢查會對身體造成輻射損傷。

然而，由于構成核磁共振儀器的部件超導磁體成本高，頻譜儀、射頻系統、計算機圖像重建系統等技術難度高，加之巨頭壟斷等因素，核磁共振儀的購買價格與維護價格昂貴，被譽為尖端醫療設備“皇冠上的明珠”。

在現代醫學中，核磁共振儀被認為是最高科技含量的醫療器械之一，其精準性、可靠性受到業內人士的廣泛贊譽。相比其他的醫療器械如B超、X光等，核磁共振儀可以更好地診斷病癥。

根據其磁場的不同，核磁共振儀通常被分為1.5T和3.0T兩種型號。其中，3.0T能夠提供更高的磁場，使得醫生可以看到更為精細復雜的圖像，如人體血管、神經、細微骨骼變化等，因此經常被用于人體內部的平掃、增強檢查和造影檢查等。

▲科學家們提高了核磁共振成像的分辨率，使其清晰度達到以前的6400萬倍

但是這類高端的醫療器械，以前我國根本沒有議價權，不僅要花費“天價”進口，而且后續維護、維修費用也不是小數目。據行業人士透露，核磁共振設備更換一次零件就要60萬元，而且不論結果如何，都要收取23萬元的人工費。

長期以來，我國購買的核磁共振儀器價格十分高昂。據悉，一臺1.5T的低端設備，在國內就要賣出3000萬元的高價，這導致國內相關設備普及率不高，中國人均保有量僅8臺/百萬人，遠低于美國39臺/百萬人，醫療診斷和醫療效率都受到很大的限制。

中國科學院和企業聯合，終于打破國外長期壟斷

制造出先進的國產核磁共振儀，直接關系到億萬老百姓的健康和利益。但這對于國內尚處于發展階段的醫療設備行業來說，是一個巨大的挑戰。在很長的時間里，我國醫療器械企業也幾乎不敢涉足這個領域。

經過長期努力，雖然我們在1.5T磁共振這個檔次基本實現了普及，但是在3.0T及高場強領域，核心技術主要掌握在國外品牌手中。

痛定思痛，我國下定決心要研究核磁共振技術。為了打破西方壟斷，中國科學院聯手諸多科研單位，帶領200多家企業及數萬工程師長期耕耘，終于在2015年研發出首臺擁有100%知識產權的3.0T核磁共振儀，邁出從“0到1”的關鍵一步。

在這個過程中，中國科學院深圳先進技術研究院與企業緊密合作，利用自身雄厚的研發實力協同攻關，在這個領域形成了100多項發明專利。隨后，該院又向更高級的核磁共振儀器挺進。就在前不久舉辦的深圳國際高性能醫療器械展上，世界首款5.0T人體全身磁共振產品發布，成為展會“明星”。這款高端醫療裝備凝結了中國科學院深圳先進技術研究院等單位合作結晶的成果，已于去年8月獲國家醫療器械注冊（NMPA）審批，成為國際上率先突破的超高場磁共振成像普適產品。

▲國產核磁共振儀（圖片來源/央視報道截屏）

據了解，我國自主研制成功的新一代核磁共振儀的圖像質量一點都不遜色于國際先進的核磁共振儀器生產廠家，這款儀器可以獲得人體的全身影像，不僅分辨率更高，還加速了成像速度，甚至可以看到人體組織的動態過程，且組織發生移動照片也不會“糊掉”。

這種核磁共振儀大規模在國內應用以后，將會讓我國醫院中國產設備的疾病檢查上升到一個新的臺階。

國產高端核磁共振儀普及還需要一個過程

在我國開始量產新一代核磁共振儀以后，受到國內很多醫院的歡迎，不過其普及還需要一個過程。

首先，對國產醫療器械的研發來說，解決“卡脖子”技術問題是第一步，未來還要在穩定性、可靠性方面提升。只有儀器具有卓越的穩定性和可靠性，才會最終獲得市場的歡迎。

目前，由于國內高場強磁共振成像系統產業供應鏈的相關企業規模小、工藝技術水平和質量缺乏統一標準，部分關鍵部件仍需要進口，因此難以形成高質量的市場規?；瘍瀯?，極大地增加了國產化磁共振儀市場普及的難度。

此外，就核磁共振儀而言，并不是賣掉設備就萬事大吉。設備使用過程中的售后服務、保養和維修也十分重要。在這個方面，國產廠商和國際巨頭也還存在較大的差距，這個短板需要盡快補起來。

最后，我國在推進國產高端核磁共振儀的過程中，一些醫院轉變觀念也需要一個過程。長期以來，因為我國醫療設備、尤其是高端醫療設備落后，使用進口設備更先進、可靠也成了不少醫院的習慣性思維。在我國的相關儀器有了充分的質量保證和價格優勢以后，推進醫院轉變觀念也就是順水推舟的事了。