全球氦气短缺导致MRI关闭是世界下一个医疗危机的驱动因素、无氦MRI的未来以及替代方案

全球氦气短缺导致MRI关闭是世界下一个医疗危机的驱动因素、无氦MRI的未来以及替代方案

氦气对于磁共振成像 (MRI) 等成像技术的正常工作至关重要。MRI 是一种成像方式，旨在利用电磁场和磁场对人体内部结构进行放射线可视化。通过处理电磁发射来生成内部结构的图像。它可用于监测体内各种组织的细节，例如 X 射线和计算机断层扫描无法看到的肌腱、肌肉、骨骼和韧带。

根据经济合作组织的数据，2021 年美国进行了约 3800 万次 MRI 检查。日本的 MRI 设备数量最多，每百万日本人口就有超过 55 台。美国每百万人口有 40 个这样的单位，德国有 35 个这样的单位。同样，韩国和希腊每百万人口有 30 个这样的单位，法国有 15 个这样的单位。MRI 设施的密度说明了该国医疗保健基础设施的水平。MRI 需要数千升液氦来保持磁体冷却；这些统计数据显示了这些国家的医疗保健系统对氦气供应的依赖程度。

氦气生产和供应的减少对 MRI 研究的广泛应用产生了不利影响，导致无法制定治疗计划和诊断严重疾病和致命疾病。到2012年，世界上78%的氦气是由美国生产的。氦气短缺反映了 1996 年美国政府为清除 14 亿美元债务而颁布的氦气私有化法案。到 2015 年，所有国家储备的氦气都被出售。尽管有预期，美国私营公司并没有大量进入提炼氦气。这种潜在的供应问题促使其他国家提取和精炼氦气，俄罗斯、卡塔尔、阿尔及利亚和澳大利亚目前在全球范围内生产这种元素。

造成氦气短缺的因素包括全球炼油厂设备故障、维护问题造成的供应中断、国外运输受阻以及美国国家氦气储备（NHA）关闭。俄罗斯和乌克兰的战争加剧了氦气短缺，因为俄罗斯是全球的氦气供应国之一。由于战争，不同国家之间的氦气开采和贸易减少，导致了自 2006 年以来最严重的短缺。除了这些因素之外，中国等工业化过度的国家不断增长的需求也导致了价格上涨和满足需求的供应问题。

根据美国地质调查局的数据，过去5年里，氦气的提取量保持不变。尽管如此，随着美国氦气出口量增加 60%，消费量也急剧增加。放射科医生和医生过度依赖 MRI 来获取诊断图像并执行微创成像引导手术。此外，它还是诊断中风、肿瘤、骨感染以及 X 射线上看不到的任何身体部位的外伤的主要诊断工具。最初 21 天，X 射线无法看到骨感染，因此落后于 MRI，因为 MRI 可以显示详细的骨结构。因此，依赖 X 射线而不是 MRI 可能会导致更糟糕的结果，特别是对于骨髓炎等疾病。

由于缺乏设备正常运行所必需的氦气，哈佛大学各个实验室的多个研究项目已暂停。这导致了设备短缺，并迫使研究所限制在这些实验室的研究活动，导致论文工作依赖于研究的学生毕业延迟。

包括西门子 Healthineers 和 GE Healthcare 在内的多家制造商正在开发 MRI 技术，该技术需要更少的氦气来实现扫描仪的功能。他们推出了一款仅需要 0.7 升氦气的机器。此外，这些模型的效率和生产力比传统模型高 1.4 倍。尽管由于需求增加，但这些创新是解决全球短缺问题的快速解决方案。飞利浦推出全密封 1.5 T 磁铁，实现无氦 MRI 技术。传统扫描仪需要 0.5% 的氦气才能进行 3 次 MRI 扫描，而在全球氦气短缺的情况下，飞利浦的 Blueseal 磁体技术是一个很好的替代方案。自 2018 年以来，全球已安装了 600 多个装置，帮助节省和兑换了超过 100 万升氦气。