智能醫(yī)療

光刻機、新冠疫苗之后,下一個改變人類歷史的新發(fā)明是?

ainet.cn   2024年03月01日

每年,德國聯邦都會評選出德國最高的科學榮譽之一——德國未來獎,用以表彰在技術工程和生命科學領域取得突破的產品。

翻開歷年獲獎名單,2021年光刻機 ,2022年mRNA新冠疫苗……這些革命性的產品都已深刻地改變了人類歷史進程。誰,會是下一個跨時代的新發(fā)明?

憑借在創(chuàng)新磁共振平臺MAGNETOM Free開發(fā)和臨床應用領域的貢獻,西門子醫(yī)療的斯蒂芬·比伯博士和大衛(wèi)·格羅茨基博士,以及德國埃爾朗根大學醫(yī)院放射科研究所所長邁克爾·烏德教授,在柏林接受了德國總統弗蘭克-瓦爾特·施泰因邁爾頒發(fā)的德國未來獎。

西門子醫(yī)療開業(yè)內先河,率先以0.55T的創(chuàng)新場強,實現了媲美傳統1.5T設備及更高磁場質量的圖像;且通過減輕磁體重量、減少液氦需求簡化了基礎設施的要求,加之人工智能技術降低了磁共振的操作門檻,從而提升優(yōu)質醫(yī)療資源可及性。

0.55T新發(fā)明

掀起新一輪磁共振革命

自1983年以來,“越來越強”是磁共振技術進步的唯一方向,因為更高的場強意味著更高的圖像空間分辨率。然而另一方面,之前長期被業(yè)內忽視的“低場強”,卻是足以改變磁共振歷史的另一場革命。

如何利用0.55T的創(chuàng)新場強,產生媲美傳統1.5T及更高場強質量的圖像?六年前,由斯蒂芬·比伯和大衛(wèi)·格羅領導的西門子醫(yī)療研發(fā)團隊,開始從根本上重新思考如何解決目前的挑戰(zhàn)。

研發(fā)團隊發(fā)現,新平臺的關鍵是以較低的磁場強度降低設備復雜性,從而擴大磁共振的應用場景。然而,降低場強意味著必須延長測量時間以獲得高診斷價值的圖像。

MAGNETOM Free平臺重新開發(fā)了基于人工智能的采集技術和圖像重建方法,突破了按順序獲取圖像的傳統,直接從原始數據同時獲取多個圖像并進行重建,在縮短掃描時間的同時提高圖像分辨率和信噪比。

1.55噸超導磁體

隨時隨地自由安裝

迄今為止可用的磁共振設備占地龐大,安裝這些重達至少4噸的“龐然大物”也并非易事——通常需要通過起重機進入建筑物,并改造建筑以符合安裝條件。

新平臺的磁體重量僅1.55噸,最小安裝面積僅需24平方米,可通過標準高度兩米的門和現有走廊運輸,也無需建造全新的建筑物。此外它能安裝在過去磁共振無法落地的地方,比如承載能力較低的樓層和建筑物的較高位置。

從1500升到0.7升

氦閉環(huán)制冷超導磁體

超導磁體的冷卻是制約磁共振應用場景的重要因素。傳統超導磁體必須使用高達1500升的液氦永久冷卻,不僅昂貴也加大了運輸和操作系統的難度。

MAGNETOM Free平臺的創(chuàng)新磁體DryCool技術可持續(xù)制冷超導磁體,將所需的液體氦量從約1500升減少到僅0.7升,并使其在封閉回路中得以保存。這意味著即使在長時間停電后,新系統也能自動重啟,而無需像傳統磁共振那樣重新添加液氦。

“自動駕駛”來助力

輕松掃出高質量圖像

磁共振掃描對醫(yī)技人才的專業(yè)要求較高,尤其需要有資質的人員操作復雜的系統并設置掃描參數,而目前行業(yè)普遍面臨著受過良好培訓的專業(yè)人才短缺的問題。

MAGNETOM Free平臺率先開發(fā)的AutoPilot自動駕駛技術,大大簡化了掃描儀的操作流程,即使沒有經驗的醫(yī)技人員,也能安全高質量地完成磁共振掃描操作。

80cm大孔徑

極致關懷每一位患者

相較于傳統磁共振內部的有限空間,MAGNETOM Free.Max的孔徑從之前的60或70厘米增大至80厘米,足以容納患有幽閉恐懼癥和肥胖的患者。對于兒童來說,他們在檢查過程中能更好地與父母互動,從而減少了使用鎮(zhèn)靜劑的需要。

在推出的兩年內,MAGNETOM Free平臺在全球不同國家產生了深遠的影響。它不但在巴西和安哥拉等國家落地生根,而且明顯改善了德國等國家的磁共振診斷。在埃爾朗根大學醫(yī)院兒科放射科,MAGNETOM Free.Max安裝在離重癥監(jiān)護室近的房間,以便更輕松地對患者進行檢查。未來,它甚至有望直接安裝在重癥監(jiān)護室內,以節(jié)省患者轉運和等待的時間。

作為醫(yī)學影像跨時代的新發(fā)明,MAGNETOM Free平臺不斷將磁共振診斷帶到全球的患者身邊,提高優(yōu)質醫(yī)療資源的可及性,也在拓寬臨床診療路徑的邊界,從而更好地造福更多患者。

(來源:西門子醫(yī)療)

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