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9.4T核磁共振成像系統是目前世界上最強大的成像設備之一，在全球僅有四臺。在風(fēng)景迤邐的懷柔雁棲湖畔，中國科學(xué)院大學(xué)雁棲湖校區的科研樓里，就陳列著(zhù)一臺完全由中國科學(xué)院自主研發(fā)的9.4T核磁共振成像系統。
據中國科學(xué)院生物物理研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中科院生物物理所”)的專(zhuān)家介紹，我們通常所熟悉的醫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(chǎng)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構，不能提供更多的代謝過(guò)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(lái)研究人體的代謝過(guò)程，有助于研究關(guān)于腦與認知等基礎性的生命科學(xué)問(wèn)題及腫瘤、神經(jīng)的疾病等醫學(xué)難題。
在9.4T核磁共振成像系統方面，中科院生物物理所主要是基于應用層面的研究和系統的搭建，并且實(shí)現了在局部技術(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(lái)，隨著(zhù)生命科學(xué)及醫學(xué)研究的深入，9.4T核磁共振成像系統在醫學(xué)上將更具應用價(jià)值。比如，9.4T核磁共振成像系統相比于目前臨床醫療普遍使用的3T相比，成像更清晰精細，可以清晰呈現細微結構的像。在某些疾病的診斷方面，當3T系統無(wú)法清晰觀(guān)察時(shí)，而9.4T系統的具體應用價(jià)值在此時(shí)就能體現出來(lái)。
不過(guò)，相關(guān)專(zhuān)家也表示，現階段9.4T仍主要用于科研，其應用價(jià)值還要取決于進(jìn)一步的科研結果及市場(chǎng)需求。醫生主要觀(guān)察病理結構，但科學(xué)家會(huì )進(jìn)行更細微、更深層的研究，例如在人產(chǎn)生思維的時(shí)候，微觀(guān)結構的變化及其影響等等。
專(zhuān)業(yè)機房建造：參數之外的大學(xué)問(wèn)
在9.4T核磁共振成像系統研發(fā)啟動(dòng)的同時(shí)，配套的專(zhuān)業(yè)機房建造是項目組面臨的巨大挑戰。據項目負責人介紹，儀器的磁場(chǎng)越大，其對應的信噪比就越高。人們熟悉的醫療用核磁共振儀磁場(chǎng)強度大約僅為1.5T，現今中科所面對的是9.4T超高強度磁場(chǎng)。磁場(chǎng)會(huì )受外界影響，也對外界產(chǎn)生影響，一輛行駛的汽車(chē)也可能會(huì )對磁場(chǎng)產(chǎn)生擾動(dòng)造成數據偏差。
為了解決超強磁場(chǎng)的問(wèn)題，中科院為此需要建造一個(gè)面積數百平米的專(zhuān)用機房，這個(gè)機房看似簡(jiǎn)單，卻是一個(gè)典型的“高精尖”項目。
除需要解決對超強磁場(chǎng)的專(zhuān)業(yè)隔離設備安裝外，項目組還要考慮如何保障機房的供電、制冷和相關(guān)配套設備的部署以及維護。為此中科所進(jìn)行了機房基礎設施包括UPS、空調、水機在內的公開(kāi)招標，對配套產(chǎn)品的可靠性、節能性 、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備，是建造機房的核心組件。雖然其性能參數具有重要參考意義，但是，現代機房在建設時(shí)，還要成分考慮其是否具備部署新型架構的能力，是否可以滿(mǎn)足綠色電力儲能的要求，以及是否具有可擴展性，以滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的應用需求。
同時(shí)，精密空調水系統是一個(gè)較為復雜的系統，對機房精密空調系統的運行效果至關(guān)重要。同樣，在強調綠色環(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(wèn)題將尤其突出。
想要解決上述問(wèn)題就要從機房基礎設施方面著(zhù)手。這就是一個(gè)包藏著(zhù)大學(xué)問(wèn)的專(zhuān)業(yè)機房。
可靠的保障來(lái)自：實(shí)踐經(jīng)驗+行業(yè)口碑
對于此次合作伙伴的選擇，中科所不僅提出設備要與9.4T核磁共振成像系統配套，抗強磁干擾和高質(zhì)量品牌，更明確提出要有全數字技術(shù)，提供網(wǎng)管系統并隨機附帶監控軟件，并且能夠提供技術(shù)培訓方案的服務(wù)，以及對于服務(wù)商設備免費保修不少于三年，保修期內每年保養維護不少于一次；接到設備故障報告后，響應時(shí)間要在30分鐘內；6小時(shí)內到現場(chǎng)解決問(wèn)題等等諸多嚴苛的標準。
這也就意味著(zhù)，供應商的服務(wù)專(zhuān)業(yè)化水平和響應速度都必須滿(mǎn)足要求。而中科所要求采用統一品牌，為的正是將來(lái)的統一運維和售后服務(wù)有所保障。
經(jīng)過(guò)嚴格篩選和深入考察，中科院生物物理所最終選擇在數據中心和其他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(shí)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、水機的解決方案，同時(shí)也為世界規模最大的一洲國際質(zhì)子醫學(xué)中心提供核磁醫療設備專(zhuān)用空調配套設施。
此次合作，中科院最為看重的也正是亞方利科在核磁設備領(lǐng)域的高品質(zhì)產(chǎn)品、實(shí)踐經(jīng)驗和行業(yè)口碑。在經(jīng)過(guò)對中科所現場(chǎng)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(hù)的首要選擇。亞方利科為中科院設計了機房基礎設施方案：統一使用施耐德電氣的UPS、冷水機組、空調等相關(guān)配套設備，量身提供包括施耐德電氣Galaxy 7000 UPS、優(yōu)力Aquaflair制冷系統，以及Leonardo精密空調在內的全部配套供電及制冷解決方案，為9.4T核磁共振成像系統的可靠、高效、綠色運行保駕護航。
其中，節能、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(lèi)型的負載一起工作，為任務(wù)關(guān)鍵型負載提供最高電能質(zhì)量，并可使系統效率最高可達94.5%。此外，Galaxy 7000提供了充分調整后的輸出電壓，實(shí)現了純正弦波輸出，輸出功率因數為1，并且對電網(wǎng)無(wú)任何諧波污染，從而確保供電系統的安全與高效。
項目相關(guān)負責人表示：“中科院生物物理所承擔著(zhù)國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、重大科技專(zhuān)項等重大科研任務(wù)，我們對合作伙伴的選擇同樣抱有嚴謹的科研態(tài)度，出色的機房保障工作是確保我們研究9.4T核磁共振成像系統成功的重要基礎！”
