磁共振问世50周年,5T让世界看见了什么

50年前的荷兰,实验室里的雀跃高呼,石破天惊地开启了磁共振从物理研究通向医学应用的大门——在磁共振成像系统一号机上,第一幅MRI影像图——“诺丁汉的橙子”惊喜地映现于世人眼前。半世纪以来,全球磁共振科学家完成了梯度场强、时空分辨率、成像速率的多重进化,“收割”多个诺贝尔奖。然而,如何真正让技术演进之大成,服务以患者为中心的价值医学?


50年后的中国,随着5T磁共振打破3T作为全身临床检查最高场强长达20年的世界记录,一群医学精英正结合不同方向的创新初探,以“眼见为实”作答。

从创想到实践 寻找全身超高场临床「最优解」

为什么会有5T?从最早0.01T到当下动物研究最高的14.7T,磁共振一直在朝着追求更高场强的方向演化。5T的出现,任谁看都是一株旁逸斜出的“奇葩”。


故事要从2016年说起,据磁共振事业部总裁李国斌回忆:彼时,前国际医学磁共振协会主席、磁共振技术泰斗,德国弗莱堡大学Jürgen Hennig教授来华交流,在与联影医疗的研讨会上,他聊起超高场在临床水土不服的见闻:“大设备必须放在5高斯线的专用房间,但非大型临床医院天然不具备条件”、“7T很遗憾只适用头部,不是神经专科医院它恐怕不是首选”。集结中国研究、工程磁共振大牛的现场,你一言我一语,一个空前的大创意随之迸发:在3T和7T间,是否有一片“处女地”,能既如3T一般适用全身且不占过大空间,又能打开全高场密钥,揭秘人体的未知奥秘?


接踵长达5年的密集创新攻关,联影研发团队几乎重置了磁体、射频、梯度、序列所有既有的行业经验,2021年,业界全新物种——人体全身5T磁共振问世,于7月进驻复旦大学附属中山医院,开启全身超高场时代。截至2023年,5T已在多家顶尖医院与知名高校,累计完成神经、腹部、心血管、四肢关节等数千例扫查。向上生长,不仅为全身超高场带来了见所未见的临床证据链,为发现、诊断疑难重疾提供新的视野维度,也向下扎根,有望刷新扫描参数与检查规范指南。

2021年7月,中国科学院院士、复旦大学附属中山医院院长樊嘉与联影集团董事长薛敏共同见证5T全球首台开机的历史时刻

 

从「孤叶」到「森林」,构建整体观的疾病认知体系

5T对临床意味着什么?全球首位用户、中山医院放射科主任曾蒙苏教授基于研究案例给予“新物种”如此评价:在体部、关节、波谱等定量方面5T>3T,在血管、神经系统高分辨解剖成像上,5T≈7T。他认为:“用图像说话,就是最好的证明。我们放射医生的眼睛是经过长期职业训练的,对图像的敏锐一目了然”。


北京协和医院放射科主任冯逢教授把病例积累的过程比作树叶,“疾病表现很复杂,有同象异病也有同病异象,配合先进影像武器,通过医者终生学习、累积经验,才能看见大树、看见森林,完善疾病认知体系。”冯逢主任介绍:“自2021年底5T磁共振进驻协和转化医学中心,目前已经在胰腺癌、微小静脉征、脑淀粉样血管病等多个方向为辨识疾病提供了关键证据。“看得见,看得清,升维了医生对疾病的认知,也为临床诊断提供焕然一新的解题思路。”说起“新物种”带给她的惊喜,冯逢教授分享了最近的心得:当5T采集出漂亮的脑部灌注图像时,我也跃跃欲试产生了做新研究的冲动!5T就像一颗生命力旺盛的大树,我相信放射科大夫们也乐于在这棵大树上耕耘,孕育硕果。


北京协和医院放射科副主任、国家杰出青年基金获得者王怡宁教授将5T带来的跨越,形象地比作“印象派油画”到“超写实工笔画”的时代跃迁。王主任忆起她在求学时看到的颈椎磁共振成像:“充满了斑驳的朦胧美”,5T现在大不一样了,不仅看见关节四肢,连难度极大的心脏、腹部也能凭借亚毫秒级分辨率呈现出精微结构,活体无创条件下有的甚至可以媲美病理解剖图像!从模糊到高清,从定性到定量,从局部到全身的扩展,医学影像的进步最终使临床获益,推动疑难重症分型与分级。王怡宁主任介绍:“人类对疾病的认识,是把未分类的疾病不断摘出来,找寻特点再重新定义的过程。近期,协和通过5T发现了一例青年脑卒中患者的大脑中动脉夹层,在无创、无辐射的条件下帮助患者找到隐匿病因,最终得到果断及时的救治。

知名专家基于5T影像研讨病例:上图为北京协和医院放射科主任冯逢教授与副主任王怡宁教授,下图为复旦大学附属中山医院放射科主任曾蒙苏教授

 

从东方向世界,超高场之外更大的创新能量场

三年前,武汉大学中南医院徐海波教授曾在行业创新论坛上分享海外进修时,对产学研多中心平台的向往与倾羡,令无数在场专家感同身受。数十年来,最先进医疗设备往往优先进驻国外机构,待到成熟时进到中国,至少是数年甚至10年以上的代差。王怡宁教授坦言:受限大设备,中国难以开展真正源代码级、定制化的影像科研探索。文章即便发表一流期刊,也大多是对已有成果的拓展,徘徊在跟踪、模仿阶段。


随着5T的诞生与成长,遗憾开始被抚平。步入临床两年来,在产学研医共创的过程中,一批从0到1的原创高分论文破茧而出,被Radiology、Journal Of Magnetic Resonance Imaging、Medical physics等一流期刊收录,与此同时,产学研医形成“链式效应”,也推动临床与科研应用的层层深入。


在中山医院,全身超高场成像、代谢成像,数字孪生,场景革命一系列脑洞大开的想象正逐步落地为医学实践;在协和转化医学国家重大科技基础设施上,5T作为面向社会开放的研究工具正参与一系列项目,围绕疑难重症场景创新研制定制化专用线圈;在水木清华,超高场平台不仅在助推软件硬件到序列开发的工程研究,也在搭建一个自由、纯净的专业人才培养生态……


以全身超高场为链接,一个极具创新能量、更大的“场”吸引着全球医学精英向东方看!2023年底,Hennig教授重访中国,此行令年逾古稀的他,心中生出无限感慨:作为上世纪80年代为中国第一台磁共振装机的特邀专家,他亲历见证了这片土地惊人的变迁。“中国的变化超乎世界的预料,相信在出色医生、学者、科学家的协作下,5T将深刻影响磁共振的历史!”

国际磁共振泰斗Jürgen Hennig(右一)专程来华调研5T磁共振的临床应用

 

“这是一个天时地利人和的时代。”说到5T的未来,磁共振事业部总裁李国斌充满信心,因为他深信随着全球用户圈的扩展,5T将逐渐释放临床科研的潜能,冲击医学无尽前沿。而现在,他由衷期盼能团结起产学研医各界精英的力量,去共同培育、历练它。”就像自然界所有新物种一样,5T也需要一个进化成熟的过程,而它能否成长为临床最好的场强,时间终会给出答案。”

uMR Jupiter 5T下的高清影像清晰显示肝脏血管与肝脏组织结构