MRI 中的低温学：为什么重要

医学成像以及许多其他现代技术已经彻底改变了医疗保健。在该领域发挥关键作用的一种成像方法是磁共振成像 （MRI），特别是用于检测中风和肿瘤等问题。MRI 是利用磁场生成身体内部（通常是大脑和脊髓）极其详细的图像的机器。它们与其他成像技术不同，因为它们不使用辐射。随着人口老龄化和越来越多的人活到 70 多岁，对诊断成像的需求不断增长。因此，我们非常依赖 MRI，全球安装了 50,000 多台 MRI，每年进行超过 9500 万次扫描。虽然它们肯定对患者非常有益，但它们的操作和维修成本可能非常高。只有集成高质量的低温组件，MRI 才能正常有效地运行。

MRI 机器有几个关键组件负责为医疗保健专业人员创建患者所需的图像：磁铁、梯度线圈和射频线圈。这些高度精密的部件产生磁场并传输信号，从而产生 MRI 图像。

使用机器时，磁铁和线圈会变得非常热。MRI 机器中的磁铁是所谓的超导体：一种可以在没有能量损失的情况下导电的材料。然而，只有在超导体保持低温的情况下，才能防止能量损失。因此，当这些磁体变热时，它们的超导体能力会减弱，无法创建正确的图像。磁体中的升高温度就是所谓的淬火。淬火会对磁体造成无法修复的损坏，这是 MRI 机器最昂贵的部分。因此，防止淬火并确保这些关键组件保持冷却至关重要。这就是低温学发挥作用的地方。

 

冷却系统
大多数 MRI 使用液氦冷却系统，因为氦的沸点约为 -450 华氏度，使其成为一种极好的制冷剂。不幸的是，氦气严重短缺，因此非常昂贵（每升约 30-50 美元），而这些系统通常需要超过 1000 升的氦气才能运行。因此，氦气成本会迅速增加，尤其是在系统中存在泄漏的情况下。

幸运的是，借助现代技术，氦气不会被热磁铁蒸发并在冷却过程中永远损失。冷头（在图 1.1 中以红色显示）是冷却系统的一部分，用于重新冷凝由磁体沸腾的氦气。这基本上是在封闭循环中回收氦气，其中氦气被反复煮沸和重新冷凝。这个过程需要使用非常精确、高质量的氦气冷却器、容器和传输线。否则，整个系统都有发生故障的风险。

 

冷却系统故障
MRI 机器最常见的问题之一是冷却系统故障。这通常表现为氦气水平低，这可能是泄漏的结果，也可能是因为压缩机已停止工作。另一个问题是高振动，这会损害低温冷却器的功能，从而影响图像质量。因此，泄漏和移动是 MRI 冷却系统的两个主要问题。由于氦气在低温下储存和传输，因此专门设计的传输管线是该冷却系统不可或缺的一部分。虽然非金属软管无法处理低温，但为这种特定应用量身定制的波纹金属软管非常适合承受零度以下的温度和高度运动。

用于低温应用的波纹金属软管在设计时必须考虑卓越的柔韧性和抗介质渗透性。这就是为什么温和的成型过程对于最大限度地延长软管的使用寿命至关重要。HoseMan 采用特殊成型技术制造波纹金属软管，可确保均匀的壁厚，最大限度地减少扭转应力，并实现高度的灵活性。坚固的编织层提供高压性能，并为软管提供保护，从长远来看，可以节省维护成本。HoseMan 的波纹金属软管具有卓越的柔韧性、耐温性以及抗压性和抗振动性，这些都是安全高效的 MRI 操作所需要的。

低温技术与 MRI 技术的整合无疑改变了医学成像。随着对 MRI 扫描的需求不断增长，我们的医疗需求在很大程度上取决于这些设备的安全和高效运行。由于氦气是一种有限的资源，在维持 MRI 的使用寿命方面起着关键作用，因此保护是当务之急。保护氦气可以保护机器，机器可以保护患者，从而保护设施的投资。使用 HoseMan，每个框都被选中。随着这项技术的不断发展，高效冷却将继续成为 MRI 市场的关键因素。