不久前，我国自主研发的新一代核磁共振仪取得成功，并已经进入量产阶段。这将为我国的亿万患者带来福音。那么，国产核磁共振仪行业究竟怎样？

撰文/李鹏    图文编辑/陈永杰    图片来源/视觉中国

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孙力超（中国医学科学院肿瘤医院研究员）

核磁共振仪我们并不陌生，现在到医院进行一些检查和治疗，时常就要用到它。但做核磁共振时，不仅要排队，动不动就是大几百元钱，有时甚至更贵。

不就是一个仪器检查吗？为何价格这么贵？很多患者和家属常常想不通。这是因为长期以来，我国没有先进核磁共振仪的制造能力，这种设备都得从国外进口。进口一台好点的设备往往都是几百万元、几千万元，而这种成本费用最后也都转移到患者身上。

经过持续不断的努力，我国在核磁共振仪的研制方面已经取得了一些突破性的进展。不久前，我国自主研发的新一代核磁共振仪取得成功，并已经进入量产阶段。这将为我国的亿万患者带来福音。那么，国产核磁共振仪行业究竟怎样？它将带来哪些利好？这一切又意味着什么呢？

制造核磁共振仪器为什么这么难？

核磁共振技术（NMR）的原理并不复杂。研究发现，质子数和中子数均为偶数的原子核，磁矩为0，不能产生磁共振现象；若质子数和中子数有一个是奇数，那么就能够产生磁共振现象，这样的原子核被称之为“磁性原子核”，氢元素的原子核就是如此。我们都知道，人体大部分组分都是水，水分子中的氢元素可以满足共振条件。

平时，人体的氢原子都是杂乱无序地排列着，由于各方向磁性的相互抵消，人体整体并不体现出磁性。但只要外界一施加强磁场，氢原子就会排列得整整齐齐的。这就好比是广场上的一群人，原本杂乱无章地站着，脸朝着哪个方向的都有。但是跳广场舞时只要音乐一响，一大群人立刻就站得整整齐齐，脸都朝着大喇叭方向。简单来说，核磁共振仪就是用一个强大的外部磁场，让人身体里的氢原子先排好队再解散，接收这期间的电磁波信号，就可以给身体内部“画像”，医生据此判断病情。

▲核磁共振仪是集物理学、材料学、精密机械制造、电气自动化、图像处理及重建、计算机科学、生物学等多学科研究成果于一体的“重器”

原理是一回事，将其变成治疗仪器则是另外一回事。因为这需要保持在目标区域中的高磁场和高均匀度—分辨率越高的机器，就需要越大的磁场。核磁共振仪需要达到最少1.5T（特斯拉）的磁场才方便使用，这相当于地球磁场的5万倍。而更先进的3.0T核磁共振仪，所需要的磁场强度还要大得多，需要超导磁体来解决问题。由于磁体设计的特殊性、工艺的复杂性，需要强大的综合工程技术作为支撑，技术门槛很高，世界多数国家没有足够科研能力涉足。

目前，世界上普遍采用超导线圈的强大电流产生强磁场，但这种方法必须让超导磁体在极低温状态下运行（通常都在-260℃以下）。为了到达这么低的温度条件，核磁共振仪内部需要安装液氦冷却系统持续运行。此外，要让超导线圈和其他内部组件能在-260℃以下长久运行，制作材料也是一个棘手的难题，需要工业体系和生产链的完善才有量产的可能性。其他诸如磁信号转图像、芯片、射频能量接收释放等相关部件，也存在尖端科技的应用，涉及高精度的制造和组装，需要高超的制造工艺水平以及严格的过程和品质控制。

因此，核磁共振仪是集物理学、材料学、精密机械制造、电气自动化、图像处理及重建、计算机科学、生物学等多学科研究成果于一体的“重器”，长时间以来，制造这种仪器的技术只被西方少数国家掌握，市场也长期被西门子、GE和飞利浦几家巨头垄断。

尖端医疗设备“皇冠上的明珠”

核磁共振仪能够检查不少疾病，肿瘤、心脏病等一些疾病的病灶，在这种“照妖镜”下一般都无所遁形，因此它被认为是很多医生发现病灶的“鹰眼”。

核磁共振仪利用的核磁共振成像技术（MRI），是继CT后医学影像学的又一重大进步，自上世纪70年代起就开始应用于医学领域。其成像参数多、扫描速度快、空间定位准确、组织分辨率高和图像更清晰等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变，并且该方法并无任何放射性，完全不必担心相关检查会对身体造成辐射损伤。

然而，由于构成核磁共振仪器的部件超导磁体成本高，频谱仪、射频系统、计算机图像重建系统等技术难度高，加之巨头垄断等因素，核磁共振仪的购买价格与维护价格昂贵，被誉为尖端医疗设备“皇冠上的明珠”。

在现代医学中，核磁共振仪被认为是最高科技含量的医疗器械之一，其精准性、可靠性受到业内人士的广泛赞誉。相比其他的医疗器械如B超、X光等，核磁共振仪可以更好地诊断病症。

根据其磁场的不同，核磁共振仪通常被分为1.5T和3.0T两种型号。其中，3.0T能够提供更高的磁场，使得医生可以看到更为精细复杂的图像，如人体血管、神经、细微骨骼变化等，因此经常被用于人体内部的平扫、增强检查和造影检查等。

▲科学家们提高了核磁共振成像的分辨率，使其清晰度达到以前的6400万倍

但是这类高端的医疗器械，以前我国根本没有议价权，不仅要花费“天价”进口，而且后续维护、维修费用也不是小数目。据行业人士透露，核磁共振设备更换一次零件就要60万元，而且不论结果如何，都要收取23万元的人工费。

长期以来，我国购买的核磁共振仪器价格十分高昂。据悉，一台1.5T的低端设备，在国内就要卖出3000万元的高价，这导致国内相关设备普及率不高，中国人均保有量仅8台/百万人，远低于美国39台/百万人，医疗诊断和医疗效率都受到很大的限制。

中国科学院和企业联合，终于打破国外长期垄断

制造出先进的国产核磁共振仪，直接关系到亿万老百姓的健康和利益。但这对于国内尚处于发展阶段的医疗设备行业来说，是一个巨大的挑战。在很长的时间里，我国医疗器械企业也几乎不敢涉足这个领域。

经过长期努力，虽然我们在1.5T磁共振这个档次基本实现了普及，但是在3.0T及高场强领域，核心技术主要掌握在国外品牌手中。

痛定思痛，我国下定决心要研究核磁共振技术。为了打破西方垄断，中国科学院联手诸多科研单位，带领200多家企业及数万工程师长期耕耘，终于在2015年研发出首台拥有100%知识产权的3.0T核磁共振仪，迈出从“0到1”的关键一步。

在这个过程中，中国科学院深圳先进技术研究院与企业紧密合作，利用自身雄厚的研发实力协同攻关，在这个领域形成了100多项发明专利。随后，该院又向更高级的核磁共振仪器挺进。就在前不久举办的深圳国际高性能医疗器械展上，世界首款5.0T人体全身磁共振产品发布，成为展会“明星”。这款高端医疗装备凝结了中国科学院深圳先进技术研究院等单位合作结晶的成果，已于去年8月获国家医疗器械注册（NMPA）审批，成为国际上率先突破的超高场磁共振成像普适产品。

▲国产核磁共振仪（图片来源/央视报道截屏）

据了解，我国自主研制成功的新一代核磁共振仪的图像质量一点都不逊色于国际先进的核磁共振仪器生产厂家，这款仪器可以获得人体的全身影像，不仅分辨率更高，还加速了成像速度，甚至可以看到人体组织的动态过程，且组织发生移动照片也不会“糊掉”。

这种核磁共振仪大规模在国内应用以后，将会让我国医院中国产设备的疾病检查上升到一个新的台阶。

国产高端核磁共振仪普及还需要一个过程

在我国开始量产新一代核磁共振仪以后，受到国内很多医院的欢迎，不过其普及还需要一个过程。

首先，对国产医疗器械的研发来说，解决“卡脖子”技术问题是第一步，未来还要在稳定性、可靠性方面提升。只有仪器具有卓越的稳定性和可靠性，才会最终获得市场的欢迎。

目前，由于国内高场强磁共振成像系统产业供应链的相关企业规模小、工艺技术水平和质量缺乏统一标准，部分关键部件仍需要进口，因此难以形成高质量的市场规模化优势，极大地增加了国产化磁共振仪市场普及的难度。

此外，就核磁共振仪而言，并不是卖掉设备就万事大吉。设备使用过程中的售后服务、保养和维修也十分重要。在这个方面，国产厂商和国际巨头也还存在较大的差距，这个短板需要尽快补起来。

最后，我国在推进国产高端核磁共振仪的过程中，一些医院转变观念也需要一个过程。长期以来，因为我国医疗设备、尤其是高端医疗设备落后，使用进口设备更先进、可靠也成了不少医院的习惯性思维。在我国的相关仪器有了充分的质量保证和价格优势以后，推进医院转变观念也就是顺水推舟的事了。