中国科学院研发全球首台人体肺部多核磁共振成像系统
中国科学院研发全球首台人体肺部多核磁共振成像系统
**在抗击新冠疫情的关键时刻，中国科学院研发的全球首台人体肺部多核磁共振成像系统在武汉金银潭医院投入使用，为新冠患者的肺功能评估提供了全新的解决方案。这一突破性成果不仅在疫情期间发挥了重要作用，更填补了临床肺部气体交换功能无创可视化评估的空白，开辟了我国临床多核磁共振成像新领域。
人体肺部多核磁共振成像系统外观图
“缉凶”：从需求到突破
肺是人体的重要器官，肺部疾病严重威胁人民生命健康。近年来，肺癌位居我国恶性肿瘤发病率和死亡率首位。传统的肺部影像学检测手段，如胸透和CT，存在电离辐射的问题，且无法实现肺部通气、气血交换功能的定量检测。临床常用的磁共振成像虽然无电离辐射，但无法对肺部空腔进行成像，肺部往往是一个无法看清的“黑洞”。
2013年，周欣作为首席科学家，在武汉牵头启动国家自然科学基金委国家重大科研仪器设备研制专项“用于人体肺部重大疾病研究的磁共振成像仪器系统研制”，开启了艰难攻关。
周欣读博期间开展超灵敏磁共振研究
“点亮”：技术创新突破
研究团队确立了通过安全无毒、可吸入的气体作为磁共振信号源，并增强信号以实现肺部成像的研发思路。他们最终选定氙-129气体作为肺部造影剂，并通过超极化技术将氙气体信号显著增强，解决了肺部空腔气体成像难题。截至2019年底，已将磁共振信号增强7万倍。
周欣（左二）团队开展实验
逆行：疫情中的坚守
2020年1月，周欣得知武汉疫情加重后，立即从北京赶回武汉。在武汉全城封闭的情况下，团队成员克服重重困难，将设备安装在武汉市金银潭医院，在全球率先开展新冠患者肺功能临床评估。研究团队在医院里每天穿着防护服工作十六七个小时，皮肤因汗水、酒精刺激出现红肿，并且反复出现过敏症状。
人体肺部多核磁共振成像系统支持武汉战“疫”
领跑：从实验室到临床
国产高端磁共振装备在疫情中的出色表现并非偶然，从研制伊始，周欣团队就聚焦服务人民生命健康的目标，以应用为导向，不断推动装备从实验室走向社会。2018年4月，精密测量院与相关企业共同成立科技转化公司，负责“人体肺部多核磁共振成像系统”产业化，预计市场规模可达百亿元以上。
2024年6月，“多核磁共振成像（MRI）装备研制”项目荣获国家技术发明奖二等奖。周欣团队攻克了肺部成像快速采样技术，将采样时间进一步缩短至3.5秒，同时使图像分辨率进一步提高，更好地为无法长时间屏气的肺部疾病患者服务。
人体肺部多核磁共振成像系统进入临床应用。精密测量院供图
如今，这一成果已在中国人民解放军总医院、上海长征医院、武汉金银潭医院、武汉大学中南医院等全国十余家三甲医院和科研单位开展临床应用研究。随着“人体肺部多核磁共振成像系统”的应用与推广，高端医疗设备被西方跨国企业垄断的局面正在被打破，这一创新成果正在为解决肺部疾病诊治难题提供中国智慧。