中国有多少台7T磁共振？

第237篇原创 

2023

相约第1145天、洞察医疗器械的本质      

导语

“为什么”系列第36篇，讨论人体磁共振最强者：7T在全球和中国的分布情况。

这是一张看似普通的世界地图，但对医学影像和脑科学研究非常重要，因其展示了7T磁共振在全球的分布。

是的，这是由一家磁共振功能成像机构整理的7T磁共振全球分布图。截至2021年，全球已有100台7T磁共振，并且还在飞速发展，尤其是中国。

1、人类高场磁共振发展

1973年，迪马迪安(R.Damadian)及团队研制出世界第一台全身磁共振成像装置。8年后的1980年，随着世界第一台可用于临床的商用磁共振(0.04T)问世，磁共振成为又一个改变世界的医疗设备。

80年代初期，当时磁共振场强普遍在0.3~1.0T，梯度场强一般小于10mT/m。1982年，GE制定了高场强、高敏感性、高分辨率磁共振的市场策略，并于次年1983年推出了世界第一台商用1.5T 超导磁共振：Signa，获得了巨大的成功。到80年代末，整个行业也终于达成一致：磁共振的未来属于高场。 1988年，西门子率先开发出了全球第一台4T磁共振，安装在包括美国明尼苏达大学等场地，迈出了超高场强领域开拓性一步。 1998 年，俄亥俄州立大学在8T磁共振下获得了历史上第一张超高场(≥7T，Ultra-high field MRI，UHF)人体 MR 图像，但并未获得推广。

1999年，全球第一台7T磁共振工程原型机安装在明尼苏达大学，由西门子和明尼苏达大学合作研发，其验证了人体用7T的可行性，从此7T磁共振开始走入大众视野。

2002年，   西门子推出   全球第一台商用科研7T磁共振落户美国麻省总医院，大量研究风靡全世界，奠定了7T作为超高场强标准的基石。   随后，GE和飞利浦等公司也推出了科研用7T磁共振。   2005年，西门子医疗正式推出全球第一台具备Tim技术的7T磁共振MAGNETOM 7.0T，60cm孔径，40 mT/m 、200 T/m/s的全身梯度，80 mT/m 、400 T/m/s的头部梯度，即便今天依然炸裂。 在7T磁共振投入临床应用10年后，超高场磁共振技术已取得长足进步。 2015年，西门子医疗正式推出   全球首台可同时用于临床和科研的7T磁共振：MAGNETOM Terra，并于2年后获得FDA和CE认证，适用于头部、上肢和下肢，标志7T磁共振真正投入临床。 2020年，GE医疗SIGNA 7.0T磁共振也获得FDA，搭载了AIR人工智能平台，同样临床/科研双模式自由切换。

如今，7T磁共振成功应用于临床，9.4T磁共振已成功于人体扫描，下一代如10.5T和11.7T人体超高场磁共振也顺利获得人体图像，人体磁共振成像或将拥有前所未有的“清楚”。

2、全球和中国7T磁共振分布

截至2021年，全球已有100台7T磁共振，其中绝大多数是已使用的，但也有部分是正在安装的和已采购未安装的。比如，芬兰阿尔托大学(Aalto University)由于设备未到，直到2021年也尚未安装；比如，美国斯坦福大学有两台7T，其中西门子将于2024年投入使用。

从分布图，我们能明显感受到全球有三大7T磁共振聚集地：北美、东亚、西欧，囊括了95%的7T磁共振，其中2台以上的国家有10个，美国、德国和中国是全球7T磁共振保有量最大的国家，具体如下：

全球7T磁共振保有量排行榜(原创)

2010年，   中国第一台7.0T磁共振落户中科院生物物理所脑与认知科学国家重点实验室，从此我国开始步入了超高场强研究领域。 2021年，北京天坛医院神经影像研究中心证正式开始启用西门子MAGNETOM Terra，成为   国内首家将7T超高场磁共振应用于临床的医院。

截至2023年，我国共15家单位有7T磁共振，同样涵盖已使用的、正在安装的、已采购未安装的(鉴于官网未公示，暂不公开另外2家尚未安装的医院)，具体如下：

中国7T磁共振分布(原创)

我们能看到，随着7T磁共振获得FDA和NMPA批准，尽管很贵，但我国顶级大三甲医院非常热衷引进了7T，未来相信一定会越来越多，这是因为其巨大的临床和科研价值。

相比于临床常见的1.5T和3T磁共振，以7T MRI为代表的超高场MRI具有以下特点：1）大幅提升信噪比；2）组织驰豫时间(T1、T2、T2*)发生改变；3）共振频率提高，化学位移增大；4）主磁场B0不均匀性或磁敏感效应增加；5）射频场B1不均匀性增加；6）射频能量沉积(SAR)明显增加。这些变化为带来了新挑战的同时，也带来了巨大机遇：   更高的信噪比、更精细的空间分辨率、更优异的组织对比度，更加适合观测组织的精细结构和功能代谢生理变化等信息。  

比如，7T的信噪比可用于实现0.4mm各向同性的高空间分辨率管壁成像，而在3T即便是0.6mm的各向同性也需要更长时间来弥补信噪比。

7T和3T头颅MRA成像对比(来自天坛医院)

作为一种重要的科研和临床工具，除脑血管疾病外，7T磁共振还广泛应用于癫痫、脑肿瘤、神经退行性疾病、多发性硬化等疾病，也从神经系统拓展到骨关节等全身各个部位，从形态学，到代谢、功能的综合评估，有助于帮助我们更加深入了解疾病的发生与发展，提高诊断准确率，帮助优化治疗方案。

在大脑这一广泛又特殊的临床诊断和前沿研究领域，7T > 3T+PET/CT > PET/MR > 5T > 3T，7T磁共振绝对是“神”一般的存在，其价值远远超乎我们的想象。

END