Spectrum Instrumentation的PC卡在全新的嬰兒磁共振成像中發揮了關鍵作用

核磁共振成像掃描儀是一種關鍵的診斷工具，但它們很大、很重，而且需要液態氦來冷卻。Neoscan Solutions公司發明了一種更小、更輕的核磁共振掃描儀，可以直接放在醫院的兒童病房里，以縮短路程，并在嬰兒睡覺時進行掃描。這個更小的設計的關鍵是使用了Spectrum Instrumentation公司的數字化儀和AWG，提供亞納秒級的相干精度，以產生掃描儀信號并捕獲結果。

縮小到平時尺寸和重量的四分之一。Neoscan公司為新生兒、嬰兒和兩歲以下兒童設計的新型核磁共振掃描儀。

目前的核磁共振掃描器重約8噸，因此需要設在能夠承受這一重量的地板上，這意味著要么是特別加固的地板，要么是設在地下室里。它們還需要約 掃描儀和所有支持設備需要約40平方米的空間。最后，它們需要用液態氦過冷，這需要特殊處理。

"德國Neoscan Solutions公司的創始人Stefan Roell博士解釋說："在與核磁共振掃描儀合作多年后，我認識到了這個問題。"對患病兒童進行掃描通常意味著從病房到掃描儀的漫長旅程，嬰兒可能需要不容易運輸的支持設備。正因為如此，有時甚至不做核磁共振掃描。我們專門為新生兒和嬰兒設計了一臺核磁共振掃描儀，這意味著中間的孔只有30厘米的直徑，而不是60厘米。因此，該掃描儀要小得多（170cm x 150cm x 110cm），可以通過標準的門洞。它的重量只有2000公斤，可以位于標準地板上，而且只需要10平方米，可以直接安裝在兒童病房的備用房間里。把熟睡的嬰兒抱到只有幾米遠的地方去做核磁共振是一個很大的優勢，省去了穿過大樓的漫長旅程，也省去了為了讓嬰兒在掃描時不動彈而需要使用鎮靜劑"。

一個典型的核磁共振掃描儀有8噸的重量

需要創新

Neoscan機器的技術和場強與目前的掃描器相同，因此不需要新的臨床研究來驗證它。實現這一目標需要公司進行若干創新。首先，為了縮小尺寸，該團隊必須開發一種干式磁鐵，在孔內產生標準的1.5特斯拉場，但不需要液氦。這是由一個產生2.5T的內部圓柱形磁鐵完成的，然后是一個外部圓柱形磁鐵，與內部磁場相抵消，提供強大的主動磁鐵屏蔽，以便在距離設備蓋子大約1米以外的地方沒有留下雜散磁場。

第二個創新是在控制電子設備方面。目前的核磁共振掃描器通常需要三個大架子的專門開發的電子裝置，這些電子裝置是由核磁共振制造商定制設計和建造的。Neoscan Solutions公司選擇了一種不同的方法。該團隊使用一臺運行Neoscan公司創建的軟件的個人電腦，加上Spectrum Instrumentation公司的高端測量PC卡。核磁共振的信號由M4i.6620-x8和M2p.6546-x4 AWGs（任意波形發生器）產生，然后用M2p.5968-x4數字化儀進行分析。該系統使用Spectrum的SCAPP軟件驅動，使具有5000個內核的圖形處理器進行并行處理，而不是只使用普通CPU的8或16個內核。

由德國馬格德堡的Neoscan團隊生產的新型磁共振成像掃描儀的機身

頻譜卡的亞納秒級精度

Roell博士補充說："作為一家初創公司，我們沒有能力創建專門的硬件，因此我們使用了這種高質量的標準卡，為我們的軟件運行提供了一個平臺，"。"這意味著我們可以把我們的技能集中在軟件開發上，而且開發周期非常快，因為我們知道硬件已經經過測試。這是由于Spectrum卡的設計質量所決定的。對于MRI來說，64MHz信號的相位一致性是至關重要的，否則會產生抵消效應。在實踐中，這意味著AWG和匹配的數字轉換器必須具有亞納秒級的相干精度，而Spectrum卡可以做到這一點。在研究階段，很難從我們聯系的各個供應商提供的卡的規格中確定這一點，因為這是一個相當不尋常的細節水平。然而，仕必純在幫助我們確定最佳卡的規格和實施過程中都提供了出色的技術支持。競爭對手的提案花了幾周時間才到達，而且規格嚴重超標，價格也過高，因為他們沒有努力了解我們項目的細節。"Neoscan不久將在德國醫院安裝其第一批設備，在那里，潛在的客戶可以看到它在拍攝嬰兒圖像時的操作。帶有CE標志的認證過程預計將在2021年底前完成。Neoscan公司的網站提供了更多信息，包括: www.neoscan-solutions.com

Roell博士最后說。"這種用現成的硬件平臺運行專門設計的軟件的方法對我們來說非常有效，因為它使我們能夠更快地創建一個產品。我認為這是一個非常優雅的解決方案，可以用于許多其他復雜的機器，如CT掃描儀和超聲波機器，特別是它使創新的新方法可以很容易地通過軟件的改變而得到嘗試和評估。"