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9.4T核磁共振成像系統(tǒng)是目前世界上最強大的成像設(shè)備之一，在全球僅有四臺。在風景迤邐的懷柔雁棲湖畔，中國科學院大學雁棲湖校區(qū)的科研樓里，就陳列著一臺完全由中國科學院自主研發(fā)的9.4T核磁共振成像系統(tǒng)。
據(jù)中國科學院生物物理研究所(以下簡稱“中科院生物物理所”)的專家介紹，我們通常所熟悉的醫(yī)院臨床使用的核磁共振是氫核磁共振，而9.4T不但能做分辨率更高的氫核共振成像，還能夠做鈉核和磷核成像。由于磷和鈉元素在細胞核中極其微量，需要很高的信噪比才能將其信號放大成像，更高的磁場才能提供更高信噪比及分辨率。氫核共振影像只能看到的結(jié)構(gòu)，不能提供更多的代謝過程信息。而鈉和磷都與代謝有關(guān)，因此，鈉和磷元素的核共振成像可以用來研究人體的代謝過程，有助于研究關(guān)于腦與認知等基礎(chǔ)性的生命科學問題及腫瘤、神經(jīng)的疾病等醫(yī)學難題。
在9.4T核磁共振成像系統(tǒng)方面，中科院生物物理所主要是基于應用層面的研究和系統(tǒng)的搭建，并且實現(xiàn)了在局部技術(shù)方面的突破，如解決了超導磁體達到9T以上的均勻度的難題，這在全球也僅有一兩家公司能夠做到。
未來，隨著生命科學及醫(yī)學研究的深入，9.4T核磁共振成像系統(tǒng)在醫(yī)學上將更具應用價值。比如，9.4T核磁共振成像系統(tǒng)相比于目前臨床醫(yī)療普遍使用的3T相比，成像更清晰精細，可以清晰呈現(xiàn)細微結(jié)構(gòu)的像。在某些疾病的診斷方面，當3T系統(tǒng)無法清晰觀察時，而9.4T系統(tǒng)的具體應用價值在此時就能體現(xiàn)出來。
不過，相關(guān)專家也表示，現(xiàn)階段9.4T仍主要用于科研，其應用價值還要取決于進一步的科研結(jié)果及市場需求。醫(yī)生主要觀察病理結(jié)構(gòu)，但科學家會進行更細微、更深層的研究，例如在人產(chǎn)生思維的時候，微觀結(jié)構(gòu)的變化及其影響等等。
專業(yè)機房建造：參數(shù)之外的大學問
在9.4T核磁共振成像系統(tǒng)研發(fā)啟動的同時，配套的專業(yè)機房建造是項目組面臨的巨大挑戰(zhàn)。據(jù)項目負責人介紹，儀器的磁場越大，其對應的信噪比就越高。人們熟悉的醫(yī)療用核磁共振儀磁場強度大約僅為1.5T，現(xiàn)今中科所面對的是9.4T超高強度磁場。磁場會受外界影響，也對外界產(chǎn)生影響，一輛行駛的汽車也可能會對磁場產(chǎn)生擾動造成數(shù)據(jù)偏差。
為了解決超強磁場的問題，中科院為此需要建造一個面積數(shù)百平米的專用機房，這個機房看似簡單，卻是一個典型的“高精尖”項目。
除需要解決對超強磁場的專業(yè)隔離設(shè)備安裝外，項目組還要考慮如何保障機房的供電、制冷和相關(guān)配套設(shè)備的部署以及維護。為此中科所進行了機房基礎(chǔ)設(shè)施包括UPS、空調(diào)、水機在內(nèi)的公開招標，對配套產(chǎn)品的可靠性、節(jié)能性 、靈活性等產(chǎn)品性能等提出高標準要求。
其中，UPS作為保護性的電源設(shè)備，是建造機房的核心組件。雖然其性能參數(shù)具有重要參考意義，但是，現(xiàn)代機房在建設(shè)時，還要成分考慮其是否具備部署新型架構(gòu)的能力，是否可以滿足綠色電力儲能的要求，以及是否具有可擴展性，以滿足不斷增長的應用需求。
同時，精密空調(diào)水系統(tǒng)是一個較為復雜的系統(tǒng)，對機房精密空調(diào)系統(tǒng)的運行效果至關(guān)重要。同樣，在強調(diào)綠色環(huán)保的大趨勢下，建造機房如果不能提供行之有效的供電和制冷解決方案，機房的低效問題將尤其突出。
想要解決上述問題就要從機房基礎(chǔ)設(shè)施方面著手。這就是一個包藏著大學問的專業(yè)機房。
可靠的保障來自：實踐經(jīng)驗+行業(yè)口碑
對于此次合作伙伴的選擇，中科所不僅提出設(shè)備要與9.4T核磁共振成像系統(tǒng)配套，抗強磁干擾和高質(zhì)量品牌，更明確提出要有全數(shù)字技術(shù)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)并隨機附帶監(jiān)控軟件，并且能夠提供技術(shù)培訓方案的服務，以及對于服務商設(shè)備免費保修不少于三年，保修期內(nèi)每年保養(yǎng)維護不少于一次；接到設(shè)備故障報告后，響應時間要在30分鐘內(nèi)；6小時內(nèi)到現(xiàn)場解決問題等等諸多嚴苛的標準。
這也就意味著，供應商的服務專業(yè)化水平和響應速度都必須滿足要求。而中科所要求采用統(tǒng)一品牌，為的正是將來的統(tǒng)一運維和售后服務有所保障。
經(jīng)過嚴格篩選和深入考察，中科院生物物理所最終選擇在數(shù)據(jù)中心和其他IT關(guān)鍵環(huán)境領(lǐng)域擁有深厚積累及領(lǐng)先解決方案的施耐德電氣解決方案高級認證合作伙伴——北京亞方利科科技有限公司，亞方利科在核磁行業(yè)具有豐富的應用實踐，不僅為中西部第一臺高端PET/MR 及回旋加速器機房提供使用施耐德電氣空調(diào)、水機的解決方案，同時也為世界規(guī)模最大的一洲國際質(zhì)子醫(yī)學中心提供核磁醫(yī)療設(shè)備專用空調(diào)配套設(shè)施。
此次合作，中科院最為看重的也正是亞方利科在核磁設(shè)備領(lǐng)域的高品質(zhì)產(chǎn)品、實踐經(jīng)驗和行業(yè)口碑。在經(jīng)過對中科所現(xiàn)場的反復考察和論證后，并考慮到施耐德電氣的供配電和制冷解決方案一直是身處極端和嚴苛應用環(huán)境的行業(yè)用戶的首要選擇。亞方利科為中科院設(shè)計了機房基礎(chǔ)設(shè)施方案：統(tǒng)一使用施耐德電氣的UPS、冷水機組、空調(diào)等相關(guān)配套設(shè)備，量身提供包括施耐德電氣Galaxy 7000 UPS、優(yōu)力Aquaflair制冷系統(tǒng)，以及Leonardo精密空調(diào)在內(nèi)的全部配套供電及制冷解決方案，為9.4T核磁共振成像系統(tǒng)的可靠、高效、綠色運行保駕護航。
其中，節(jié)能、高效、適應性強的Galaxy 7000 UPS作為采用模塊化的容錯型兆瓦級UPS，是全球250-500千伏安功率段最領(lǐng)先的產(chǎn)品之一。Galaxy 7000可能夠與任何類型的負載一起工作，為任務關(guān)鍵型負載提供最高電能質(zhì)量，并可使系統(tǒng)效率最高可達94.5%。此外，Galaxy 7000提供了充分調(diào)整后的輸出電壓，實現(xiàn)了純正弦波輸出，輸出功率因數(shù)為1，并且對電網(wǎng)無任何諧波污染，從而確保供電系統(tǒng)的安全與高效。
項目相關(guān)負責人表示：“中科院生物物理所承擔著國家重點研發(fā)計劃、重大科技專項等重大科研任務，我們對合作伙伴的選擇同樣抱有嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度，出色的機房保障工作是確保我們研究9.4T核磁共振成像系統(tǒng)成功的重要基礎(chǔ)！”
