全球两大立位锥形束断层DR摄影系统:立和珠穆
数字化X线摄影技术作为目前全球最为广泛应用的医疗影像检查手段,现已覆盖了数十亿人口的健康与疾病筛查。自1895年伦琴发现X射线以来,X线作为一种诊疗手段广泛应用于医疗健康领域,它也凭借着辐射小、时间短及操作方便等优点得以快速普及。
在中国X线摄影技术也经历了迅速的发展,从早期的模拟成像阶段、间接数字化X线成像阶段、直接数字化X线成像阶段到动态多功能成像阶段。X线成像已从传统的静态成像转变为多功能动态成像,但数字化X线摄影长期以来仍受限于二维解剖成像,对于一些隐匿性病灶、微小病灶,漏诊误诊率高。目前,通过对动态数字化X线摄影技术的不断研究,西门子与安健科技实现了一种基于动态数字化X线摄影的全新动态三维化X线摄影技术。它是一种能在负重位状态下完成部位三维扫描与重建的全新技术,将DR的图像由二维扩展到三维,获得横断、矢状、冠状多方位图像,拉开了数字化X线的新时代,让更多的医学影像信息展现在我们面前,也让诊断向更精准迈进。
“立”(Multitom Rax)作为西门子医疗全球首发的CBCT-DR设备,通过双机械臂的多轴联动,实现对人体负重位状态下的三维扫描,并重建出三维数字化影像。尤其是对负重位状态下的踝关节、膝关节等部位效果明显。除西门子外,国内数字化X线设备引领者安健科技也紧随其后,发布了CBCT-DR“珠穆”,西门子与安健科技相继推出新功能的CBCT-DR设备,也预示着DR将朝向三维化的发展,安健科技与西门子作为目前仅有的两家完成负重位状态下的3D动态悬吊DR的厂家,在技术上已经处于领先地位。
从技术实现方面来说,二者采取了不同的实现方式,安健科技推出类似宇航舱结构的扫描装置,支持患者立位状态下360°旋转,实现多角度三维扫描,并通过多项国家专利软件校正技术,对图像进行重建及算法校正实现立位状态下的三维扫描重建;而西门子则通过球管和探测器双悬吊机械臂的多轴联动,实现对人体负重位状态下的三维扫描,并完成三维影像的重建。
在临床上,我们以膝关节疾病检查为例,膝关节在解剖学意义上是一种较为复杂的最大关节,由胫骨上端、股骨下端及髌骨组成。在股骨与胫骨的关节面之间存在两块半月板,分别处于内侧、外侧。膝关节的运动主要为伸、屈,在半屈位时可进行小幅度的旋外、旋内运动。随着现代人们体育生活以及肥胖的增加,膝关节疾病出现高发趋势,特别是关节磨损、膝关节炎与骨关节炎等关节退行性改变,长时间的内翻负荷会造成内侧关节软骨、骨性关节面的磨损。目前针对此类疾病的检查主要为平片下的负重位检查、CT检查以及MRI检查,相较于非负重位检查,负重位检查能更加真实反映膝关节结构中胫骨、股骨、髌骨实际对位关系和关节面的形态特征及关节间隙大小,对膝关节骨关节病诊断准确率高。
在负重位状态下,通过CBCT-DR检查能够更好的呈现受检者关节受力改变的状态,通过数字化X线摄影完成三维扫描并重建出患者部位的三维影像信息,包括断层图像重建、MPR多平面重建、MIP重建以及VR体绘制。其扫描时间短并且剂量相较于CT也大幅缩减,同时成本更低,在临床诊断以及医疗方案制定中具有极大的价值意义。而相较于普通平片下的负重位扫描,负重位动态三维影像重建技术能够避免二维状态下的组织结构重叠、密度分辨率不足、组织解剖结构难以分辨等问题。CBCT-DR能全面的呈现被检查部位在多个角度下的三维影像信息,极大的降低了二维负重位检查带来的漏诊率。
负重位状态下膝关节MPR、断层重建图像
负重位状态下膝关节VR重建图像
通过安健科技和西门子对三维数字化X线的突破,可以看到CBCT-DR有着非常大的发展空间,并且从根本上极大降低了数字化X线的漏诊误诊率,未来我们能预见三维化将是X线的又一大发展方向!