磁共振影像:“静态照片”变身“实时电影”

陕西科技报

图为传统核磁共振仪器
  在传统磁共振检查中,患者需长时间保持静止、屏住呼吸,稍有挪动便会导致影像模糊重检,这是大众就医的普遍痛点。传统磁共振只能捕捉静态“照片”,在面对心跳、呼吸、胃肠蠕动等生命活动场景时,无法还原其真实的影像,制约精准诊疗发展。
  日前,上海联影医疗科技股份有限公司(以下简称“联影医疗”)研发的世界首台高清“摄像”磁共振设备正式亮相,这一拥有自主知识产权的技术将磁共振影像从“静态照片”带入“实时电影”时代。目前,该技术已在北京协和医院、复旦大学附属华山医院、上海交通大学医学院附属仁济医院等地投入应用。
  注重核心专利布局
  作为高端医疗器械的核心领域,磁共振技术迭代直接关乎诊疗水平提升。联影医疗此次发布的高清摄像磁共振uMR Ultra搭载uAIFI.LIVE成像平台,依托超高性能梯度系统与时空融合人工智能引擎的协同优势,可持续捕捉解剖结构和功能组织活动的高清动态影像,不仅保证了每帧图像的高清晰度,还提供了连贯的动态信息,对于生命活动的观察、诊断和研究颇具潜力。此外,这一技术已拥有核心专利,是我国产学研医协同创新的标志性成果。
  “高清摄像磁共振的研发,核心就是解决‘既快又清、实时连续’的行业痛点。”联影医疗相关负责人介绍,传统磁共振的核心瓶颈,是运动伪影与时空分辨率的固有矛盾。人体呼吸、心跳、胃肠蠕动等生命活动,会造成信号采集错位,进而导致影像模糊;而一味追求成像速度,又会牺牲清晰度,这是全球影像领域的难题。
  在硬件研发上,该公司团队突破大孔径高性能梯度系统瓶颈,攻克涡流干扰、热管理失控等工程难题,实现毫秒级时间分辨率与亚毫米级空间分辨率兼顾。联影医疗相关负责人说:“动态成像对梯度系统的要求呈指数级提升,我们重新设计线圈工艺与驱动方案,相关技术已布局了多件发明专利,构建起从核心部件到系统集成的自主专利组合。同时,设备搭载96通道一体化线圈与超大范围全身超柔线圈,单一线圈可完成多部位联合扫描,大幅提升检查效率。”
  在软件算法层面,研发团队原创的超维融合人工智能引擎成为动态成像核心,融合时间、空间、相位等多维信息,兼顾成像速度与影像真实性,杜绝伪影与假结构。联影医疗相关负责人介绍,研发团队历时数年完成从理论到产品的全流程突破,解决了动态序列设计、运动补偿等关键技术问题,目前相关技术均已布局了专利。联影医疗董事长张强说:“高端医疗装备必须扎根临床、自主可控,摄像磁共振是产学研医融合的成果,我们将持续深耕专利与技术,推动中国原创引领行业发展。”
  多场景改写诊疗模式
  高清摄像磁共振的核心价值,是让医生实时观察人体动态生理过程,如同观看器官“高清电影”,打破静态影像的诊断局限,目前已在消化、神经、心血管、肌骨等场景实现突破。
  在消化系统领域,胃肠等空腔器官的持续蠕动,一直是磁共振检查的“禁区”。传统磁共振难以清晰显示肠道病变,患者需要多次检查、长时间等待,而摄像磁共振可实时捕捉胃肠蠕动全过程,清晰分辨黏膜形态、管壁结构与病变范围,在肠梗阻、肠道肿瘤分期等场景中,诊断准确率大幅提升。联影医疗相关负责人介绍,这项技术让医生告别了“猜诊断”,实现“看清楚、定精准”。临床数据显示,该设备将直肠癌肿瘤分期准确率大幅提升,将检查时间从50分钟缩短至20分钟,显著提升患者就医体验。
  神经系统领域的动态成像为脑脊液循环、脑部功能研究提供新工具。实时动态成像填补了临床空白,为脑积水、神经退行性疾病的诊断与研究打开全新视角。此外,心血管与肌骨场景同样迎来革新——心脏的不停跳动、关节的屈伸活动,在传统磁共振中难以清晰成像。而高清摄像磁共振可实时呈现心肌运动、瓣膜活动、关节软骨摩擦等动态过程,为冠心病、心肌病、运动损伤等疾病提供精准评估依据。一位北京协和医院放射科专家说:“动态磁共振让心脏检查不再依赖心电门控的‘片段拼接’,而是完整还原心动周期,有利于早期心肌功能异常的检出。”从患者体验来看,这一技术改变了“一动不动”的检查模式,老人、儿童等无法配合的群体也能顺利完成扫描。
  国产动态影像生态加速成型
  高端医疗器械需要龙头引领,更需要全行业协同,构建全链条创新体系,让我国原创动态影像技术持续领跑。
  联影医疗作为牵头单位,完成从核心部件、整机系统到临床应用的全链条自研,构建起动态成像领域自主专利壁垒,为行业树立技术与产业化标杆。依托多年技术积累,联影医疗持续开放底层技术平台,带动上下游供应链协同升级,推动国产磁共振从单点突破走向体系化领先。目前,联影医疗已与200余家合作伙伴携手,实现一系列核心器件的国产化生产。
  国家高性能医疗器械创新中心作为国家级平台,联合行业主体搭建共性技术研发平台,推动核心技术、专利开放共享,降低创新门槛。华东师范大学、华中科技大学、上海交通大学等高校在动态算法、伪影校正等方向持续产出成果,不断加速产业化进程。
  行业专家指出,动态磁共振的竞争是专利、临床、生态的综合竞争。联影医疗的技术突破为行业树立标杆,而多家创新主体的协同,将加速技术迭代与成本下降,最终惠及全民。这种“龙头引领、多点突破”的模式,已成为我国高端医疗装备自主创新的典型路径。
  未来,随着动态磁共振技术的全面推广,更多患者将享受到更精准、舒适的诊疗服务,国产动态影像生态的完善,也将让中国高端医疗影像产业站在全球前沿,用原创技术守护国民健康。

(叶云彤)