X光機作為醫學影像檢查的基礎設備,歷時百年,經歷了水洗膠片、CR、數字DR等多個時代的發展,但是受制于其成像形態、原理的限制,從近二十年來看明顯已經進入到技術發展的瓶頸期,遠遠沒有像CT、MRI技術發展迅速。
普通X光機(DR)作為目前全球普及率最高的醫學影像設備,它未來的發展之路是什么樣的呢?今天我們通過技術發展探討DR未來發展趨勢。
下面以X射線的發現為起點,來回顧DR設備的發展歷程。
X射線的發現
光機的發展歷程可以追溯到1895年,當時倫琴教授發現了X射線。
1896年,德國西門子公司研制出了第一只X射線球管。
1896年,X光機第一次展出,這標志著X光機的誕生。
在20世紀40年代和50年代,X光機技術得到了進一步的發展。1948年,影像增強器問世,它可以把X射線影像增強并轉換為可見光圖像。
CR/數字X線時代
在數字化成像時代,X光機也經歷了重要的技術變革。1981年,IP板成功研制,日本富士公司正式推出商品化CR。1995年,在RSNA(北美放射會)上推出第一臺平板探測器設備。1997年,直接數字化X射線成像技術(Digital Radiography,即DR)出現了。
動態DR時代
自2009年,日本島津公司開創性的將影像增強器為核心的胃腸設備與成熟的平板DR相結合,制造出人類第一臺多功能動態DR。但是一方面由于制造成本居高不下,另外一方面,廠家由于技術的壟斷而追求超額利潤,多功能動態DR設備價格一直比較昂貴,只有少數高端醫院才享受得起。
2016年,隨著國產多功能DR設備的大量上市,產品價格大幅度拉低,多功能DR設備開始大批量的進入基層醫院。
從傳統水洗焦片時代到動態DR,新技術的升級變革讓中國的普放獲得了飛躍式的發展。
而今,上至三甲醫院、下至基層醫療機構基本已經完成了放射科數字化的普及,甚至相當一部分的鄉鎮衛生院和衛生服務中心也已經裝備動態DR。
那么X光機發展至今天的動態DR之后,又會路向何方?
2021年12月份,工業和信息化部等十部門聯合印發關于《“十四五”醫療裝備產業發展規劃》的通知。以及2022年RSNA(北美放射學會)已經為普放指明道路。
趨勢一:三維化
DR的三維化,主要以錐形束投照計算機重組斷層影像設備,其原理是X線發生器以較低的射線量(通常球管電流在10毫安左右)圍繞投照體做環形DR(數字式投照)。
在2021年,西門子醫療率先發布Multitom Rax雙懸吊動態X光機,預示著三維DR時代的到來,其搭載動態探測器,通過探測器的伸縮運動支臂與球管運動支臂的靈活運動掃描,從而獲得負重位下的頸椎、腰椎、膝關節、踝關節的三維圖像。通過承重位呈現出的三維圖像,它能夠真實反映患者畸變部位的嚴重程度并找到疼痛根源。
隨著數字化X線攝影技術與三維技術的進一步融合,DR將可以實現2D+3D一站式檢查,將推動數字化X線攝影技術的新發展。
趨勢二:多功能動態雙能化
在2022年RSNA展會上,加拿大KA Imaging公司推出全球首款移動雙能DRReveal MobiLite,其搭載了自主研發的Reveal 35C雙能探測器,只需一次曝光采集即可獲得三幅圖像(標準DR影像、純軟組織影像及純骨骼影像)
根據其官網顯示,其主要有以下優勢:
1.1次曝光,3張不同影像,0運動偽影(與傳統雙能減影相比)
2.肺炎檢出率提升33%
3.肺部病變檢出率提升45%
4.工作流與傳統DR檢查一致,不會增加額外工作量
Reveal MobiLite的問世,預示著DR正式進入真雙能時代。
在雙能DR領域,我國同樣已有較好的發展。比如,國產DR創新引領者—藍影醫療,在2023年春季中國國際醫療器械博覽會正式發布其全球首款多功能動態雙能DR“寒武紀”。
該設備采用了深圳藍影最新研發的“動態雙能”探測器,只需一次曝光即可同時采集“高”、“低”兩種能量的影像數據,實現低劑量、無運動偽影的雙能量成像,大幅提高肺部病變的檢出率,同時還可實現一次曝光下的雙能骨密度檢查,在降低了骨密度檢查的輻射劑量的同時也避免了患者肢體晃動而引起的測量誤差。
值得一提的是,該探測器不僅能進行靜態影像采集,還可進行動態影像的采集,在臥位及立位均可實現動態應用,可滿足消化系統、泌尿系統、生殖系統等的造影檢查。同時還可對全身各關節運動狀態進行可視化評估,為各種關節疾病的診斷及康復評估提供幫助,大大拓寬了設備的臨床應用面。
總之,X光機的發展歷程充滿著創新和進步,從最初的手工制作到工業化生產,再到數字化成像和多功能動態雙能成像技術,X光機的技術水平不斷提升,為醫學影像診斷提供了更加準確、安全、高效的服務。
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