住友重工业株式会社的制冷机和低温泵在从MRI和临床前MRI到粒子治疗及核磁共振(NMR)等医疗设备中发挥着至关重要的作用。
临床前 MRI
临床前 MRI 在诊断和/或治疗手段的研发中至关重要。该应用能够实时对疾病(在动物体内)进行成像,从而评估模型中的病变变化及机体反应。此类系统需要高磁场环境,而这只有通过维持在液氦温度下的超导线圈才能实现。
- SHI 制冷机可用于冷却超导线圈,有助于减少对液氦的需求。
- 采用 SHI 制冷机冷却的无液氦 MRI 技术,能够实现更轻便、更易于移动且成本更低的产品,有助于拓展潜在的市场机遇。
核磁共振 (NMR)
核磁共振(NMR)是一种现象,其中原子核在强磁场下表现得像微小的磁体。 外部射频波吸收由这些核磁产生的能量。
- 与核磁共振成像(MRI)中的应用类似,SHI制冷机在NMR系统中冷却磁体,使用户能够比标准液氦系统更轻松地调节磁场强度。
- 此外,低温冷却通过冷却辐射屏并提供热屏障,将NMR的内部实验区域与外部辐射隔离开来。
粒子治疗
MRI 是一种诊断工具,而粒子治疗则是一种治疗手段。最常见的粒子治疗类型是质子治疗,它利用质子束照射病变组织,主要用于治疗癌症。大多数质子治疗技术:
- 采用大功率超导磁体,这些磁体需要利用先进的 SHI 制冷机冷却至液氦温度。
- 可能还需要使用 SHI 低温泵,以便在质子治疗系统中建立必要的高真空环境。
质子治疗系统需要巨额投资,但这是一项在全球范围内不断增长的业务。全球许多最先进的医院和癌症治疗中心已经投资或正在考虑投资这项令人振奋的、能挽救生命的技术。
MRI
磁共振成像(MRI)是一种用于放射学的医学成像技术,可详细可视化体内的内部结构。当前先进的MRI磁体具有以下特点:
- 使用稀土材料制造,这些材料在非常低的温度下(4.2 K/-269 °C/-452 °F)具有超导性。
- 利用液氦冷却超导磁体。这正是 SHI 制冷机系统发挥作用的地方。
- 在某些MRI系统中,SHI制冷机用于冷却系统中的屏蔽层,以减少液氦的消耗。
- 在其他MRI系统中,SHI的制冷机通过冷凝珍贵的氦气,实际消除氦气的损失,形成“零损耗”系统。
- 未来的MRI应用将减少系统中液氦的使用量,因此更加依赖SHI的制冷机来保持超导磁体的低温状态。
磁共振成像(MRI)是一个非常庞大的全球业务。虽然MRI在发达国家稳步增长,但真正的增长点在于将经济实惠的MRI系统引入发展中国家,如中国,印度和巴西。