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技术发展规律揭示动态DR是唯一趋势

来自: www.jinanrx.com   时间: 2019-12-23

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所有行业发展都从0变为1到N,从低到高,从简单到丰富。随着迭代的创新和技术,X射线成像设备经历了模拟成像,间接数字成像和直接数字成像等几个发展阶段,并逐渐进入多功能动态成像的时代。从技术发展规律的角度来看,动态DR是行业中唯一的趋势。

纵观X射线设备发展的历史,根据不同的成像技术,X射线通用设备(主要称为基本成像检查和诊断的X射线设备,下同)可大致分为四个阶段:模拟成像时代,间接数字成像。时代,直接数字成像的时代,以及多功能动态成像的时代。

第一阶段:模拟成像时代

在发现X射线后不久,它迅速应用于医疗领域,这也宣布了模拟器时代的到来。最具代表性的设备是:老式X光机,透视机,老式胃肠机。

1895年11月8日,伦琴教授发现了X射线。

1896年,德国西门子公司开发出第一台X射线管。

1896年1月18日,X光机第一次展出,标志着X光机的诞生。

1910年,美国物理学家W.D.Coolidge发表了关于钨丝X射线管成功制造的报告,固定阳极X射线管诞生了。

1913年,发明了滤光网格,部分消除了散射光线并提高了图像质量。

1913年,钨丝X射线管投入实际使用。其最大的特点是钨丝被加热到白炽状态,以提供管电流所需的电子。因此,调节灯丝的加热温度可以控制管电流,从而使管电压和管。可以独立调节电流,这是改善图像质量所需要的。

1914年,钨酸镉荧光屏诞生,X射线透视开始应用。

1923年,发明了一种双焦点X射线管,以解决对X射线摄影的需求。 X射线管的功率可以是几千瓦,矩形焦点的边长只有几毫米。

1927年,Browers成功开发出旋转阳极X射线管。它于1929年由荷兰飞利浦公司投入临床使用。与固定阳极X射线管相比,它具有功率大,聚焦小的优点。

1948年,引入了图像增强器。它是一种电动真空装置,包括输入屏,输出屏,阴极,阳极和聚焦电极。它可以增强X射线图像并将其转换为可见光图像。

模拟X光机对人类健康检查做出了不朽的贡献,使人类能够观察人类的内部结构。与此同时,科学家们对X射线的应用和保护有了新的认识。尽管如此,由于有限的技术应用条件和有限的技术知识,模拟成像受到限制,从而导致成像质量,成像速度,使用成本以及促销和应用。

第二阶段:间接数字成像时代

随着20世纪50年代后期计算机技术和信息存储技术的发明和发展,计算机信息处理能力不断提高,信息存储水平不断提高。到20世纪70年代,相对成熟的计算机等数字技术逐渐应用于医学领域。首先是计算机X射线成像系统的发明。

CR系统作为间接数字化时代的标志性技术,于20世纪70年代开发。

1974年,富士胶片开始构建CR的原则并开展基础研究工作。

1981年,IP板成功开发,日本富士公司正式推出商用CR。

1981年6月,在比利时布鲁塞尔举行的国际放射学会(ICR)年会上,CR系统和数字减影血管造影系统的出现被誉为“放射学新的开始年”。

1985年,中国首个CR入驻天津市第一人民医院。

从那时起,CR在中国的使用逐渐推进,CR取代模拟旧X光机的步伐一直在加快。这是由于CR系统的许多优点:

(1)与传统的X射线图像相比,X射线剂量略微减少。

(2)IP替换膜可以重复使用。

(3)可与原装X射线设备配合使用,放射线技师不需要特殊训练。

(4)多种处理技术,如谐波处理,空间频率处理,时间减法,能量减法,体层伪影抑制,动态范围控制等。

(5)各种后处理功能,例如测量(尺寸,面积,密度),部分放大,对比度转换,对比度反转,图像边缘增强,多重显示和减法。

(6)显示的信息易于医生阅读和理解,质量更容易满足诊断要求。

(7)间接数字存储和传输,访问网络系统,节省电影,无需暗室和存储库。

(8)实现数据库管理,有利于查询和比较,实现数据共享。

(9)灵敏度高。即使获得非常微弱的信号,它也不会被噪声遮挡并显示出来。

(10)具有高空间分辨率。在CR系统中,10“x 12”IP的空间分辨率为3.3LP/mm,能够分辨图像中较小的细节。

(11)线性度高。所谓线性是指由整个光谱范围内的图像系统获得的信号是否与实像的光强度线性相关。人眼对光的感知是对数关系,它无法检测到细微的细微变化。然而,在临床研究中,通常需要定量测量,良好的线性非常重要。在CR系统中,线性度应在1:10的范围内良好,非线性应小于1%。

(12)动态范围大,即系统可以同时检测非常强弱信号,可以将一定强度的图像信号分成更加细致,使图像显示更丰富的层次。

(13)卓越的识别性能。 CR系统配备曝光数据识别技术和直方图分析,可以更准确地扫描图像信息,显示最佳的高质量图像。

(14)极大的宽容。 CR系统可以根据成像板获取的信息自动调节光刺激发射和放大增益的量,并在任何X射线曝光剂量在允许范围内的同时获得稳定和最佳的图像密度,同时时间获得高质量的图像。以这种方式,可以使X射线照射量最小化并且可以减少患者的辐射损伤。

可以说,随着CR的出现,X射线成像已进入间接数字化阶段,信息的读取,存储和传输得到了极大的改善。当然,随着技术的快速发展,CR系统的优势迅速被直接数字成像DR所取代。目前,CR市场几乎萎缩。全球CR制造商主要是日本的富士,日本的Konica,德国的Akefa和美国的柯达,这些制造商都专注于直接数字化。成像领域。

第三阶段:直接数字成像时代

从前两个阶段开始,我们模糊地感觉到技术革命的循环越来越短,技术迭代越来越快,力量越来越强大。在引入CR系统五年后,提出了直接数字成像系统的概念。在同一时期,计算机技术,信息处理技术和网络技术等数字技术迅速发展。所有这些都为直接数字设备做好了充分准备。

直接数字成像的代表是DR。

1969年,美国贝尔实验室的Vera? Willard S. Boyle和乔治? George E. Smith发明了CCD(电荷耦合器件)的全称:电荷耦合元件。

互联网诞生于1969年10月29日22:30。

1971年,Kenbak公司推出了世界上第一台个人电脑:Kenbak-1。

在20世纪80年代早期,首先提出了PACS的概念。

1986年,在布鲁塞尔举行的第15届国际放射学会议上,首次提出了数字放射成像(DR)物理概念。

1995年,第一台平板探测器装置在RSNA(北美放射学会)上推出。

1997年,出现了直接数字放射成像(DR)。 DR技术检测器可以快速将检测到的X射线信号转换为数字信号输出,无需激光扫描和CR专业化。阅读设备。

DR比CR和以前的X射线设备更具优势:

除了CR具有的绝大多数优势外,

(1)DR具有清晰细腻的图像,高分辨率,宽灰度,大量信息和大动态范围。

(2)高密度分辨率和更多图像细节是数字X射线图像(DR)相对于普通放射图像的最重要特征。

(3)DR投影速度快,运动伪影效果小。特别适合哭闹的儿童和不透气的老年患者。

(4)DR成像具有低辐射。由于数字X射线图像(DR)的平板探测器比普通X射线胶片灵敏得多,因此只需要相对较小的能量即可获得令人满意的图像。与正常图像辐射相比,数字X射线图像(DR)减少了30%-70%。

(5)数字成像在骨结构,关节软骨和软组织方面优于传统的X射线图像。数字图像易于显示纵隔结构,如血管和气管。结节病变的检出率高于传统的X线检查。图片。

(6)DR是一个兼容性高的独立系统; CR依赖于原始的X光机或附加的X射线系统,兼容性低。

目前,DR已逐步取代CR,而数字成像设备已逐步进入基层医院。

DR的出现开创了数字成像的新纪元。其高图像质量,快速成像速度和低成像剂量为改善人类健康做出了重要贡献。

DR有很多优点,但他是直接数字X射线成像的终结吗?答案是否定的。

第四阶段:多功能动态成像时代

用新东西取代旧东西是一项不可阻挡的法律。

与CR和老式X光机相比,传统的DR在成像效率、图像质量和操作简便性方面有了突破性的提升。随着技术的不断升级和完善,dr图像的质量、方便性和性价比将逐步提高。然而,由于dr只采集静态图像,在临床医学中仍存在漏诊和误诊的风险。在一个简单的案例中,一位老人摔跤导致肋骨内侧骨折。然而,传统的dr被用来做电影检查,在阅读过程中没有发现异常。后来用透视机检查,发现是内侧肋骨隐性骨折。由于透视机的成像比较模糊,老人采取了多角度dr静态拍摄的方法,最终得到了更清晰的图像。在这个过程中,有几个有价值的启示:第一,常规的dr容易漏诊和误诊。如果能把透视和拍摄结合起来,就能减少误诊。其次,如果有一个多功能的探测器,既可以穿透又可以射击,它可以满足这一需要。

实践是创新的核心动力,需求推动创新步伐加快也就不足为奇了。如此划时代的视觉数码新产品悄然走进了我们的生活。

2009年,日本岛津公司率先将基于影像增强器的胃肠道设备与成熟的平板dr相结合,创造了人类第一个多功能动态dr,使视觉条件得以拍摄,大大减少了漏诊的误诊。…它的透视、血管造影和高清点击功能是传统医生的一个巨大飞跃。

2011年,德国西门子作为医学成像领域的主导厂商,推出了多功能平板探测器成像系统的动态dr。这是岛津研制的联合装备的重大飞跃。它实现了一套独立的系统,实现了透视、血管造影、高清点阵等多种功能。

2013年,中国安建科技股份有限公司在多年对探测器独特研究的基础上,研制出一种多功能动态探测器。并率先获得中国多功能动态检测仪专利。

到目前为止,能够开发和生产动态探测器的国际制造商已经拥有Varian,法国Thales和中国健康科技。更令人兴奋的是,迄今为止,日本的Shimadzu,德国的西门子,法国的stephanix,意大利的GMM等海外公司;万东医药,珠海骄傲,深圳安健科技,上海康达国际,山东新华医疗,宁波新高仪,深圳神都,天津邦胜,广州先豪医疗,柯尼卡也开始迅速抢购。

凭借多功能(增强型,血管造影,高清晰度,高清晰度)动态DR生态系统的多功能性,传统DR活动的动态DR消除已经悄然开始。

从技术发展的角度来看,动态DR将成为过去5 - 10年行业发展的唯一趋势。当然,动态DR并不是DR行业发展的终点,而是X射线成像发展史上的一个过程。目前,变焦点3D技术,多层超动态探测器,3D能谱Y臂,单光子探测器,万能彩色DR,双管彩色3D动态DR系统,旋转扫描能谱探测器,背向散射成像,收敛故障技术等正处于密集开发阶段,未来的DR值得期待。

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