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2019
新聞資訊

獻禮新中國成立70周年——記中國首臺自主研發的大孔徑CT

2019 10/09     新聞資訊

1895年倫琴在實驗室中發現了人類未知的射線-X射線,1972年霍斯菲爾德發明了計算機斷層掃描儀(CT)。自此,人類開啟了利用醫學影像探索人體解剖結構的新紀元,醫療影像帶來了診斷醫學的發展,為病人帶來了福音。CT影像從單排到多排,從斷層到螺旋,從二維到三維/四維,從形態學到功能學的發展,為現代醫學的精準診療做出了突出貢獻。

20世紀70年代末,CT設備由我國放射界泰斗李果珍教授牽頭引入中國,1984年全國CT裝機量不過30余臺,多數為從國外引進的二手機器,愈發無法滿足與日俱增的需求量。90年代后期,國產企業開始自主研發CT整機產品,同時也開啟了國產替代進口之路。

大孔徑臨床需求

一直以來,常規的螺旋CT機的掃描孔徑只有65-70CM,對于幽閉恐懼癥、大體型患者、放療模擬定位、微創介入處置等,常規CT難以滿足需要。尤其是特殊體位以及患者需要在身體外配備不同尺寸的固定板進行精確放療模擬定位掃描時,傳統的70cm的小孔徑常常無法滿足放療患者的掃描空間需求,對放療計劃的設計也更加困難。而且放療都是腫瘤患者,身體狀態很難堅持長時間的檢查掃描,所以對CT的掃描空間和速度也要求更高。

大孔徑CT面臨的技術難題

我國從70年末開始引入CT用于醫學診斷,至90年代末研發出國產用于臨床診斷CT設備,到后來的16層,32層,128層國產CT。而大孔徑CT對患者體型容納性更廣,同時提升患者掃描的舒適度,并且可廣泛用于腫瘤模擬定位及CT影像引導下的介入處置等,可這一技術卻一直掌握在少數進口廠家手中,即便是16層大孔徑CT其在市場上售價相當于128CT的價格。

那么為什么常規CT在國產化后,大孔徑CT遲遲未能國產化,存在哪些技術壁壘呢?

大孔徑CT影像面臨的技術難題:

l  掃描孔徑增加后,從球管焦點到掃描等中心,到探測器的物理路徑加大,導致掃描數據的采集信號變弱,光子密度降低,采集的影像信息電子噪音增加,圖像清晰度勢必降低。

l  CT旋轉部部品距離掃描中心的距離增大,導致高速旋轉下的部件所承受的離心力增大。

l  在X射線的幾何形狀變更后,如何重建大視野下的高質量CT圖像,特別是如何精準還原每個像素點的CT值,對圖像的物理算法有極大挑戰。

國產首臺自主研發大孔徑CT

賽諾威盛采用了超短幾何機架設計來優化光子路徑,在孔徑增大同時,最大程度上縮短球管焦點到探測器的距離,以至于焦點到探測器的距離與常規70厘米孔徑的CT產品相近。

重新優化CT旋轉部動平衡設計,降低旋轉部部品在大孔徑和高速旋轉下所受的離心力,這樣在物理結構上大幅提升了X射線光子的利用效率。

為將圖像重建的更為細膩,在X射線影像鏈上做出突破性的革新,在X射線準直濾過的設計上,經過了細密的考量,采用了業界首創具有專利技術的弧形準直器,最優化的匹配了到達探測器的投影數據,大幅提升了光子利用效率并降低了到達人體的輻射劑量。與此同時,賽諾威盛的大孔徑CT搭載了超大1024矩陣,基于噪音模型的迭代重建算法,3D錐形束重建以及基于不同X射線頻譜能量的校準技術,確保在重建環節將圖像噪音將至最低。在影像鏈的關鍵部件上,使用了具有動態飛焦點技術的金屬球管和高吸收率、高轉化率及低余暉效應的新一代探測器系統,在重建的硬件平臺上使用了基于GPU的重建平臺,增加運算能力的同時提升顯示效果。

至此,具備76厘米掃描空間和20Lp/cm高分辨率的的國產首款大孔徑CT系列面世。

大孔徑系列CT16-128層)產品的應用有助于分級診療和健康中國的推進,在不增加采購成本的前提下,實現一機多能,讓高端診斷級大孔徑CT影像技術更好的惠及中國百姓。

2016 年賽諾威盛 大孔徑系列CT產品 獲得中關村首臺(套)重大技術裝備示范項目

承擔北京市科委大孔徑64層CT臨床研究課題及協和研究項目

2015年1月,經過嚴格遴選,賽諾威盛承擔了北京市科學技術委員會《創新品種臨床研究——大孔徑64CT臨床研究》課題。該課題的主要研究任務為:通過對64CT探測器技術,大孔徑放療一體高速機架旋轉系統,大視野成像技術,錐束迭代重建算法,64層圖像質量優化技術,低劑量算法的研制,實現全功能64CT系統的開發,完成第三方檢測和臨床試驗并實現產業化轉化,這一研究課題的屬性為產業類自有技術原始創新,對于課題承接單位的技術研發實力有很高的要求。

2019年賽諾威盛與北京協和醫院共同承擔了首都健康保障培育研究項目《大孔徑、大視野64CT系統的示范推廣研究》,此課題標志著雙方將在賽諾威盛Insitum精廣角CT臨床使用層面展開進一步的合作,輸出一套更優的掃描方案有助于優秀國產影像設備在廣大醫療機構,特別是基層醫院的使用和推廣,提升基層醫院的診斷能力,提升疾病的檢出率, 降低誤診率和漏診率,有助于國產高端影像設備的推廣和普及。

與協和醫院項目組合影

大孔徑CT臨床廣應用

Insitum大孔徑系列CT是賽諾威盛自主研發并完全擁有自主知識產權的高端計算機斷層影像系統。在臨床上可以廣泛應用于全身各個部位的無創成像,特別適用于觀察病變內出血或者鈣化灶、骨骼病變、肺部檢查、腹部檢查等方面。不但能滿足醫院的影像科,還適用于介入科,腫瘤科,放療科,神經內科,心臟內科,骨科,脊柱外科等。

大名縣人民醫院放療應用 

永平縣人民醫院全身掃描應用

北京協和醫院介入手術應用

推進高端CT民族品牌進程

賽諾威盛于2019年推出了最新的大孔徑128CT。在堅持大孔徑76厘米設計的同時,128CT不但具有更快的掃描速度,更強的圖像采集能力,更小的放射劑量,最優的心臟檢查等強大的技術優勢。未來賽諾威盛將立足以CT影像技術為核心,不斷拓展多元化學科發展,服務于更多、更專業的臨床科室,踐行中國質造·CT+的企業理念,為健康中國2030貢獻力量。


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