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液氦、氦气短缺对医学影像严重


医学成像界普遍认为液氦对超导MR系统的运行至关重要。出于这个原因,MR制造商和系统运营商需要密切关注氦气供应的情况,特别是考虑到近年来氦气市场日益动荡,也迫使新一代MR系统的氦气使用效率越来越高。

自然界中(Helium)资源含量极微,全球氦资源中国仅有0.2%,美国占50%以上。全球80%以上的液氦供应来自美国。氦在卫星飞船发射、导弹武器工业、低温超导研究、半导体生产等方面有重要用途。2007年起,美国将氦核定为战略资源而限制氦产量,导致全球液氦价格持续飙升。

超导磁共振借助液氦带来的绝对零度得以维持超导线圈的超导状态。鉴于全球液氦分布的极端不平衡及液氦的资源性短缺,如何减少液氦使用量、降低对液氦的依赖是各厂家在未来不得不面临的新挑战。

零液氦消耗技术是于2003年西门子最早推出的,目前其他厂家在高端磁共振中也开始采用零液氦消耗技术。实现零液氦消耗,仅有4K冷头是远远不够的,如果没有一款密闭性良好的零液氦挥发磁体,同样无法实现真正的零液氦消耗。这也是为什么有的厂家在低端机型中明明具备了4K冷头、液氦的填充周期还是仅仅标称至3~4年的根本原因。

真正零液氦技术,大大降低设备的维护成本。非零蒸发磁体为达到磁体腔内均匀的温度空间,需填充更多的液氦以获得更小的温度梯度。而真正的零液氦消耗技术初始液氦添加量低、填充周期长,甚至极端情况下的液氦补充量也大大减少,可为医院节省大量成本,设备生命周期内可节省100万元甚至更多的后期费用。

液氦是地球上最冷的物质,沸点为-452华氏度(-269摄氏度)。由于其非常低的温度,它被用于冷却超导MR磁体的铌钛线,直到导线失去其电阻并变为超导的温度。在超导磁体接收其初始的液氦电荷之后,冷却铌钛线的液氦随着时间逐渐蒸发并且必须定期补充。虽然早期的MR磁铁需要每两个月进行一次补充,但最新一代的磁体可能只需要每年补充一次。在严重氦气短缺期间,氦气输送可能延迟的风险增加,增加磁体失超的风险。当磁体失超时,在磁铁修复或冷却到氦气温度时对患者移动造成图像干扰,以及更换氦气的成本也会增加。


纽瑞德气体知识展示图2


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