液氦短缺將對醫(yī)療行業(yè)產生嚴重影響！

醫(yī)學成像界普遍認為液氦對超導MR系統(tǒng)的運行至關重要。出于這個原因，MR制造商和系統(tǒng)運營商需要密切關注氦氣供應的情況，特別是考慮到近年來氦氣市場日益動蕩，也迫使新一代MR系統(tǒng)的氦氣使用效率越來越高。

自然界中氦(Helium)資源含量極微，全球氦資源中國僅有0.2%，美國占50%以上。全球80%以上的液氦供應來自美國。氦在衛(wèi)星飛船發(fā)射、導彈武器工業(yè)、低溫超導研究、半導體生產等方面有重要用途。2007年起，美國將氦核定為戰(zhàn)略資源而限制氦產量，導致全球液氦價格持續(xù)飆升。

超導磁共振借助液氦帶來的絕對零度得以維持超導線圈的超導狀態(tài)。鑒于全球液氦分布的極端不平衡及液氦的資源性短缺，如何減少液氦使用量、降低對液氦的依賴是各廠家在未來不得不面臨的新挑戰(zhàn)。

零液氦消耗技術是于2003年西門子最早推出的，目前其他廠家在高端磁共振中也開始采用零液氦消耗技術。實現(xiàn)零液氦消耗，僅有4K冷頭是遠遠不夠的，如果沒有一款密閉性良好的零液氦揮發(fā)磁體，同樣無法實現(xiàn)真正的零液氦消耗。這也是為什么有的廠家在低端機型中明明具備了4K冷頭、液氦的填充周期還是僅僅標稱至3~4年的根本原因。

真正零液氦技術，大大降低設備的維護成本。非零蒸發(fā)磁體為達到磁體腔內均勻的溫度空間，需填充更多的液氦以獲得更小的溫度梯度。而真正的零液氦消耗技術初始液氦添加量低、填充周期長，甚至極端情況下的液氦補充量也大大減少，可為醫(yī)院節(jié)省大量成本，設備生命周期內可節(jié)省100萬元甚至更多的后期費用。

低液氦填充技術代表了最新的磁體技術，更是設備穩(wěn)定性和安全性的保證，是未來超導磁共振的發(fā)展方向。盡管有些公司已經開始在近期的北美放射學年會RSNA上發(fā)布了正在研發(fā)中的低液氦運行技術Freelium，但是距離獲得FDA真正應用于磁共振還有相當長的路要走。

液氦是地球上最冷的物質，沸點為-452華氏度（-269攝氏度）。由于其非常低的溫度，它被用于冷卻超導MR磁體的鈮鈦線，直到導線失去其電阻并變?yōu)槌瑢У臏囟取Ｔ诔瑢Т朋w接收其初始的液氦電荷之后，冷卻鈮鈦線的液氦隨著時間逐漸蒸發(fā)并且必須定期補充。雖然早期的MR磁鐵需要每兩個月進行一次補充，但最新一代的磁體可能只需要每年補充一次。在嚴重氦氣短缺期間，氦氣輸送可能延遲的風險增加，增加磁體失超的風險。當磁體失超時，在磁鐵修復或冷卻到氦氣溫度時對患者移動造成圖像干擾，以及更換氦氣的成本也會增加。

從2011年到2013年，氦氣業(yè)務經歷了歷史上最嚴重的短缺。在這三年期間，全球氦氣供應平均減少了20％，主要的氦氣供應商都為其客戶重新分配了供應。由于短缺，氦氣供應成為賣方市場，氦供應商的價格至少提高了2倍。在此期間，氦氣供應對于MR原始制造商來說是一個令人頭痛的問題，他們與氦氣供應商之間存在許多令人不快的經歷。2014年初，當一個新氦源在卡塔爾開始生產，短缺轉向供過于求的局面。2016年和2017年上半年市場穩(wěn)定，供需恢復健康平衡。

自2017年6月以來，沙特阿拉伯，阿聯(lián)酋，埃及和巴林宣布對卡塔爾實施禁運，氦氣供應相對緊張，導致世界上近30％氦氣供應減少。雖然卡塔爾生產在大約三周停電后重新開始生產，但自那時以來氦氣市場一直保持相對緊張的態(tài)勢，隨著季節(jié)性需求增加以及幾次工廠維修停電對供應產生負面影響，市場在2018年2月出現(xiàn)短缺情況。

那我們今天的供應狀況？自冬末以來，五大全球氦供應商中有兩家一直在為客戶分配供應，其他供應商供應緊張。全球氦供應鏈比過去更加“脆弱”，因為美國政府的聯(lián)邦氦庫存正在接近枯竭，土地管理局（BLM）原油氦管道和存儲系統(tǒng)不再能夠提供。幸運的是，由于其醫(yī)學重要性，MR市場部分的氦氣供應優(yōu)先于其他應用（例如派對氣球）。鑒于供應緊張，氦氣再次成為賣方市場，氦價將不斷走高以及到達歷史最頂峰。如果您想減少供應中斷的風險，現(xiàn)在也是仔細研究氦供應商供應組合，并考慮多渠道采購的時候。

由于海灣國家卡塔爾被迫關閉其精煉廠，研究人員做好了氦供應短缺的準備。

科學家擔心他們可能要被迫中止實驗或關閉實驗室儀器，因為卡塔爾持續(xù)被封鎖正威脅著他們的氦供應。這個海灣國家為世界各地的醫(yī)院和實驗室供應氦，但是由于沙特阿拉伯和幾個鄰國聲稱卡塔爾支持恐怖主義，并于6月份封鎖了卡塔爾絕大部分的出口和進口，該國不得不關閉兩座氦氣廠。

“這個事態(tài)每天都在發(fā)生變化，所以你可以想象我們正在密切關注它的發(fā)展，” 密蘇里州圣路易斯華盛頓大學一位專門從事核磁共振光譜學研究的化學家Sophia Hayes說，“我十分擔心。”她的研究依賴于液氦的連續(xù)供應。液氦具有獨特的4開爾文的低沸點，被用于冷卻她實驗室光譜儀中的超導磁體。它也用于實驗室的低溫研究。

卡塔爾是全球最大的氦出口國和全球第二大氦生產國，占全球需求的25％（見“氦氣供應 ”）。因此，新澤西州一名專門從事氦氣行業(yè)的顧問Phil Kornbluth說，封鎖在未來幾個月里將不可避免地造成氦供應的短缺。

未來供應前景

不幸的是，預計未來幾年氦氣市場將保持緊張，因為需求溫和增長，BLM原油氦管道相關的供應能力持續(xù)下降，預計到卡塔爾恢復生產之前不會有新的主要供應來源進入市場。在此期間，氦氣市場可能會偶爾出現(xiàn)短缺，特別是由于工廠維護中斷導致生產減少。在此期間，氦價可能會走高。

2021年中期，俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司預計將從西伯利亞的一個非常大的新來源開始生產，這有可能恢復氦氣供需之間的平衡，并可能在產量增加時造成供過于求的局面。阿穆爾工廠最終將從三個7億標準立方英尺的氦液化器中每年生產21億標準立方英尺（BCF）的氦氣。這些液化裝置中的第一個預計將于2021年啟動，第二個裝置預計將于2022年啟動，第三個裝置預計將于2026/2027啟動。目前的氦氣供應量約為每年7BCF，因此2.1 BCF增量非常顯著。

各品牌超導磁共振用戶最近看緊氦壓機、水冷機和冷頭了。建議如下：

液氦低于70%的用戶建議盡快補充液氦，不要猶豫，具體可以聯(lián)系相應設備廠商；

如果水冷機正常工作，水溫水流正常但磁體壓力仍然持續(xù)上漲，那么冷頭有問題的概率很大，可以盡早聯(lián)系設備廠商。

請各醫(yī)院相關科室安排好，密切關注磁體壓力和液位變化，同時確認冷頭聲音正常，每天早晚各觀察記錄壓力、液位，周末至少派人去記錄一次，一旦有異常波動及時與工程師溝通；

確認設備間的自來水進出通暢；水冷機出問題之后需盡快修復，避免不必要的損失和麻煩；

最好安裝氦壓機停機自動報警系統(tǒng)，避免節(jié)假日停機未及時發(fā)現(xiàn)而損失液氦

最新消息：

元旦以后美國大火箭繼續(xù)吸收氦氣，美國氦氣會雪上加霜的更加緊張；

目前暫無新的渠道供應中國；

俄羅斯船舶冰凍期以及暫停氦氣出口業(yè)務。