GE、西门子、飞利浦、佳能、联影，盘点全球五大顶级磁共振

2009年7月，由美国国立卫生研究院(NIH)资助人类脑连接组计划(Human Connectome Project，HCP)正式启动。作为目前神经领域最高级别的科研项目，其旨在使用不同脑成像技术(如功能磁共振、扩散磁共振成像，以EEG、MEG等为补充)，绘制出不同活体人脑功能、结构“网络图”，以阐明健康人脑内的解剖学和功能连接性，不仅有助于获知大脑中思想、感觉与行为的奥秘，还能生成大量有助于研究脑部疾病的数据。

整个项目分成两个团队，其中一组由麻省总医院和加州大学洛杉矶分校牵头组成的MGH-USC组。为更好采集数据，他们创造性开发出超高梯度场磁共振：Connectome 3T，这是一台60cm孔径、300mT/m最大梯度强度和 200T/m/s最大转换速率、单FOV单次扫描64通道射频接收平台的30T磁共振，并配置64通道头线圈。

之所以并未选用7T，是因为：1）扩散磁共振成像(dMRI)的对比度取决于施加梯度场时水分子的随机位移，与主磁场强无关；2）尽管图像信噪比与场强高度相关，但7T磁共振的较短T2弛豫部分抵消了高场强带来的高SNR；3）在相同参数及受检者情况下，3T的SAR值不到7T的20%；此外相较于7T，3T的磁场和梯度场的相互作用更容易处理，也有助于减少振动和噪声问题。

目前，全球仅有4台Connectome 3T，分别位于美国1台麻省总医院、英国卡迪夫大学脑成像研究中心、德国马克斯普朗克人类认知和脑科学研究所、以及中国复旦大学张江国际脑影像中心。

尽管配备300mT/m@200T/m/s超高性能梯度的Connectome 3T磁共振尚不能直接用于临床，但作为HCP梯度开发的“副产品”，商用磁共振的梯度性能在过去十年中不断增强，为高b值弥散、脑功能成像、多层同时成像和微米成像提供强大的硬件基础。

对于医疗机构来说，理想的临床科研磁型共振应该首先服务于临床，并完全有能力兼顾各类科研。为便于医院了解目前最新MRI产品，按发布时间顺序，盘点目前最好的临床科研型3.0T磁共振(部分品牌有两台，不相伯仲)。

一、西门子 MAGNETOM Prisma & Vida

产品介绍

1、MAGNETOM Prisma

2012年，西门子推出60cm孔径超高梯度性能磁共振：MAGNETOM Prisma，尽管已发布10年，但直到今天仍是硬件性能最高的3.0T磁共振之一。

Prisma源自其7T平台，具有与7T相当的均匀磁体，与7T相同的80mT/m@200T/m/s的超高性能梯度；与7T相同的多源射频并行发射TrueShape平台，与7T相同的单FOV单次扫描64通道射频接收平台。

作为国际脑科学研究领域公认的成像设备，Prisma除常规应用于全身外，针对脑科学研究，Prisma能配备64通道神经功能学专用线圈，使图像的信噪比和分辨率达到3T磁共振的极致，使其空间分辨率可达0.8*0.8*0.8mm，时间分辨率可达0.5s，扩散梯度最多514个，可满足皮层亚结构研究、认知科学研究及儿童脑发育研究。

2、MAGNETOM Vida

2017年，西门子在ECR推出的首款生命感知磁共振：Vida（“大Vida”），并于2019年实现国产化。硬件上配置70cm大孔径、60mT/m@200T/m/s的智能精准梯度系统、最新一体化线圈技术：一体化⽣命矩阵线圈系统，并实现最大204接收通道及单FOV单次扫描最大64通道。

Vida最大亮点是搭载了⽣命感知矩阵系统（BioMatrix System)，融合最新的⽣物技术、智能传感器技术和⼈⼯智能技术，实现了“磁共振配合病⼈”，使病⼈⼀躺上扫描床，磁共振就能真切的感受到病⼈解剖、呼吸、磁场等⼈体信息，不仅⼤幅度提⾼病⼈扫描的舒适性，还保证心脏等运动脏器极⾼成像质量。

此外，Vida 配置了Turbo炫速成像平台(Turbo Suite)，融合磁共振加速技术(并行采集GRAPPA+同时多层采集SMS+压缩感知Compressed Sensing)、临床扫描策略、 BioMatrix ⽣命感知以及⼈⼯智能技术，满⾜不同临床及科研加速的需求。

核心参数

创新技术

近几年，西门子也推出了两项更利于高通量检查和高质量图像的技术：

1）Deep Resolve，2022年推出的深度学习图像重建算法，能够大幅缩短扫描时间，并同时减少噪声，进而提高图像质量。比如，Deep Resolve可以将脑部磁共振的扫描时间缩短70%，并同时将分辨率提高1倍。

2）Contour Coils，同样基于高密度轻量线圈技术的超柔磁共振线圈。

截至目前，上述两项技术尚未取得国家药品监督管理局(NMPA)批准。

二、GE医疗 SIGNA Premier

产品介绍

2017，GE医疗推出高端磁共振：SIGNA Premier，这是目前唯一一款兼顾70cm大孔径和80mT/m@200T/m/s超高性能梯度的临床科研型磁共振。作为GE目前最高端的3.0T磁共振，具有五大优点：

1）超均匀磁体：配备了业内最高的三阶匀场技术，实现稳定B0场的动态校正和扫描，将全身扩散成像技术的分辨率和信噪比提高1.5倍以上。

2）SuperG超级梯度：配备了业内最高的三阶涡流自校准技术，有效克服梯度切换过程中与主磁场之间产生的涡流效应，使有效梯度的利用率从传统的66.7%提高至86.7%。

3）146通道：采用了全新的1:1:1(1 个采集通道对应1个模数转换器对应1条光纤)射频架构，实现了单视野64+的全身扫描，配备"Orchestra"交响图像重建平台，能实现81000 幅/秒的高清重建。

4）AIR平台：与GE Architect相同的AIR技术平台。

5）科研平台：全新的QuantWorks全息定量磁共振平台，实现了功能、结构均可定量，带来了更精细、更丰富的功能图像及定量。需特别指出，在心脏磁共振方面，GE医疗联合Arterys推出4D智能成像技术：ViosWorks，可以从7个维度呈现心脏：3个空间维度，1个时间维度，3个速度维度，不仅能够呈现整个心血管以及心脏的结构，还能以视频的形式呈现整个胸腔内部的实时状况。

核心参数

创新技术

近几年，GE医疗最令人瞩目的创新是AIR平台，包括AIR Coil、AIR Touch、AIR thunder、AIR X、AIR Recon DL，是集合从磁共振信号采集、传输、到重建的“一揽子”解决方案，代表着GE磁共振的技术方向。关于AIR平台，请参考：GE磁共振AIR平台的技术优势在哪儿？

其中，AIR Coil代表高密度轻量线圈技术，AIR Touch代表智能工作流，AIR thunder代表高速高质量采集，AIR X和AIR Recon DL是基于深度学习技术，AIR X实现了智能选层以保证图像一致性；AIR Recon DL实现了大幅缩短扫描时间的同时提高图像质量。

截至目前，除AIR X和AIR Recon DL外，其他已获得NMPA批准。

三、飞利浦Ingenia CX & Elition

产品介绍

1、Ingenia CX

Ingenia CX是飞利浦2017年推出的科研型磁共振，当年9月就在北京协和医院放射科投入使用。作为飞利浦首款搭载全身压缩感知技术的60cm孔径科研型3.0T磁共振：

硬件上，1）采用80mT/m@200T/m/s的Alpha智能梯度，具备四种智能模式：高分辨率、高信噪比、稳定低耗、静音低热。智能组合梯度场强与切换率，满足不同的临床和科研需求；2）采用Multitransmit 4D多源射频发射技术和dStream全数字射频接收技术，可提升图像40%信噪比。

功能上，1）微米成像：显微镜技术将高性能智能梯度与高清数字显微线圈结合，实现解剖结构的微米级精细成像；2）压缩感知(Compressed SENSE)，可应用于全身多种临床和科研序列，在常规扫描1/2-1/4时间里，得到的图像质量相同或者更好。3）3D-APT(酰氨质子转移成像)，通过高分辨图像来评估肿瘤、脑卒中、老年病等重大疾病的蛋白质表达，为临床诊断与治疗提供重要信息；4D ASL技术可实现不打药的类DSA成像，并可进行单侧小视野标记，为颅内动脉供血区域的研究提供了新的方法。

2、Ingenia Elition

2018年，飞利浦在ECR推出顶级科研型70cm大孔径磁共振：Ingenia Elition ，本设备将于2022年10月实现国产化。

Elition采用了全新Vega HP梯度设计，用高精密度水刀切割代替传统的手工缠绕进行梯度线圈的制作，实现了220T/m/s梯度切换率及0涡流成像，缩短了TR、TE时间。在功能磁共振(fMRI)研究中提供高达23%的时间分辨率，将扩散加权成像(DWI)扫描速度提高30%，对比度分辨率平均提高70%。此外，结合压缩感知，可将扫描速度提高50%，或在相同的扫描时间内将空间分辨率提高60%。

除具备Ingenia CX全部软硬件技术外，Elition还创新引入了逸静环境体验系统(Ambient Experience)，以声光环境和降噪静音技术为特色，集建筑风格、装饰图案和促成技术(比如动态照明、视频投影和音响效果)于一体，能够让患者的就医环境更加个性化，营造出放松的氛围。

核心参数

创新技术

2021年底，飞利浦在RSNA推出多项明星级技术：

1）人工智能重建平台SmartSpeed：飞利浦压缩感知采集技术的下一代磁共振加速技术，其基于独创的自适应智能压缩感知算法(Adaptive-CS-Net)，覆盖从采集、重建、后处理的全流程。

2）全自动工作流引擎MR Workspace：借助AI辅助功能，旨在简化从图像采集到诊断的整个过程，加快患者之间的周转时间，提高放射科调度效率和生产力。

3）多核磁共振成像：其最新发布的高端3T磁共振：MR 7700的创新技术，目前已扩展到磷31、钠23等另外五种细胞核，可实现通过更多代谢和功能信息来提高临床信心，并使多核成像成为日常磁共振工作流程的一部分。

截至目前，上述三项技术尚未取得国家药品监督管理局(NMPA)批准。

四、佳能医疗 Vantage Centurian

产品介绍

2019，佳能医疗推出高端磁共振：Vantage Centurian，这是业界首款搭载能同时达到100mT/m@200T/m/s的商用临床科研型磁共振，无论软硬件均堪称佳能磁共振的集大成者：

1）双百梯度：搭高压一体化成型梯度设计Saturn X梯度系统，100mT/m@200T/m/s的超高性能梯度不仅实现了科研自由，还减少了梯度线圈75%的振动幅度和60%的涡流，以提高图像质量。此外，三重嵌入水冷(Direct Cooling)设计提高55%的散热效率，保证梯度线圈能长时间稳定工作；

2）纯源射频：除采用多源射频外，还搭载了纯源射频环，能大幅吸收外界噪声混入和梯度涡流产生的电磁波干扰，从源头杜绝信号源杂质，提升射频场纯净度，能可将图像信噪比平均提升40%以上。

3）超级静音：搭载“Pianissimo Zen”硬件降噪技术，将梯度线圈置于真空腔体内，阻断声音通过空气传播。相比于常规软硬件降噪，结合一体化成型梯度“Pianissimo Zen”能在不延长扫描时间和降低图像质量的前提下，最小叠加扫描噪声仅2dB，最大可以减少90%的扫描噪音，提升检查舒适度和成功率；

4）高清心肺成像：得益于独特的纯源射频技术，Centurian能提升射频信号有效使用率，提升信号比保证信噪比和分辨力。除常规临床应用外，还具有多项高级临床技术，如国内首家通过NMPA认证的肺部成像，能无创、无辐射、精准评估肺实质及功能改变；基于Sure ECG技术的无对比剂高质量冠脉成像，大幅提高检查成功率。

5）高速采集：搭载压缩感知技术Compressed SPEEDER和人工智能引擎重建算法AiCE，在大幅度缩短检查时间实现全身60秒快速成像的同时，有效的将图像噪声分离出来，获得高信噪比图像。

6）其他创新：配置“天眼”技术，能够实现精准的患者摆位和扫描，简化磁共振检查流程；配置类似飞利浦逸静环境体验系统的“The MR Theater“，结合“Pianissimo Zen”静音技术，使患者能够在检查的同时看电影，以获得舒适检查体验。

截至目前，Vantage Centurian尚未取得国家药品监督管理局(NMPA)批准。

核心参数

创新技术

2016年，佳能以57亿美元收购东芝医疗成为其全资子公司，并更名佳能医疗。此后持续在磁共振领域加大投入，以加速其磁共振业务的增长。比如：

1）收购专注于CT和MR图像后处理解决方案的法国企业：Olea medical，将其创新的神经学、肿瘤学、运动医学、心脏病学及女性健康等快速精确诊断方案无缝集成到其Vitrea后处理工作流程中，以提升诊断信心；

2）收购全球领先的磁共振射频线圈企业Quality Electrodynamics(简称QED，也是GE和西门子部分磁共振线圈供应商)，掌握了高密度轻量线圈全部技术，也推出其线圈毯Shape Coil；

3）收购专注于磁共振高质量成像的瑞士公司Skope，致力于通过将传感器技术与MR信号处理和图像重建相结合，以带来更准确更多细节的磁共振成像。其中，Skope的其中一项技术类似KINETICor(西门子生命感知Biomatrix供应商)，通过感知相机，直接感受到磁场动态变化和患者的解剖、呼吸等生理信息，以获得更优的检查结果。

五、联影医疗 uMR880 & 890

产品介绍

2020年，联影医疗发布60cm孔径临床科研型3.0T磁共振uMR890，搭载目前业界商用最高的120mT/m@200T/m/s超高性能梯度；2021年，联影继续发布高端3.0T磁共振uMR880，这是目前联影最高端的两台磁共振。鉴于无法确定uMR890细节(猜测主要比uMR880多若干采集通道，其他一致)，主要介绍uMR880：

硬件上，1）这是一款65cm孔径磁共振，其磁体采用水平鱼鳞焊接等工艺，实现优异的磁场均匀度，实现更均匀压脂效果、更小的弥散形变、更精准波谱成像、功能成像。2）在3.5MW大功率梯度放大器支持下，实现80mT/m@200T/m/s高性能全数字梯度，为全身各部位的高级成像奠定了坚实的基础。以神经成像为例，能够达到HCP扫描协议中的标准；3）搭载了类似GE魔毯的高密度超柔线圈(SuperFlex Coil)，其单元密度较前代提升了50%以上。

功能上，搭载联影近年来磁共振领域的最大创新：uAIFI Technology平台，实现扫描智能化、并大幅提升成像速度与信噪比，同时赋予患者更舒适的检查体验，包括：1）ACS和DeepRecon，可以实现全身各部位的百秒级成像，平均节省80%的扫描时间，并在保证图像诊断细节的前提下，智能识别并去除噪声，进一步提升图像信噪比；2）uVision 、EasyScan 和EasySense，将天眼技术应用于磁共振扫描，并结合类似西门子生命感知矩阵的感知驱动技术，可实现非接触式的生理运动感知，完成全身多个部位一键智能扫描，覆盖临床80%以上场景；3）Post Processing，基于人工智能技术将部分后处理化繁为简，实现智能裁剪、智能斑块分析、智能脑分析。

核心参数

创新技术

对联影来说，磁共振是其王牌业务，也一直受到高度重视，并且一直投入巨大。近年来，先后推出了中国首款75cm超大孔径3.0T磁共振：uMR OMEGA、中国首款5.0T磁共振：uMR Jupiter、中国首台超高场动物磁共振：uMR 9.4T、以及创新的uAIFI Technology平台。

六、小结

根据以上，我们能明显感受到，磁共振的重要发展方向是更高性能梯度、更高密度柔性线圈、更智能工作流、更快速采集和更多细节重建图像。

未来，各大厂家一定还会推出更好的磁共振，至于如何更高端我们不得而知，但可以确定的是：顶级产品的底层永远都是顶级的硬件。。。