医学的发展和x线成像设备的发展趋势

医学的发展和X线成像设备的发展趋势 复旦附属华东医院王鸣鹏 公众医疗保健的发展趋势 公众医疗保健发展的趋势 疾病的防治重点从急性疾病到慢性疾病 流行性疾病 并且公众医疗保健面临着人口老龄化的挑战 21世纪的医疗保健将朝着4个P的方向发展 1 预见性 Predictive 2 个体性 Personalized 3 预防性 Preempt 4 参与性 Participatory 公众医疗保健的发展趋势 现代临床医学 包括内科学和外科学等 都由于1895年的X线发现而发生了巨大的变化 特别是近十几年影像医学的迅速发展 更是引发了临床医学诊断和治疗的一场革命 内科医生越来越少地使用他们手中的听诊器 而是根据病人的自诉 开出一系列的检查单 在急诊科室 有的住院医师甚至还没见到病人 病人已经被送往影像科室做CT等影像检查 据统计 美国2004年的一年中接受X线检查的人次多达3 8亿 1 而由于CT等影像设备的应用 每年能使30万儿童免受手术 2 1 AmericanCollegeofRadiologyhomepage Availableat www acr org AccessedMay18 20042 GundermanRB Themedicalcommunity schangingvisionofthepatient theimportanceofradiology Radiology2005 234 339 342 公众医疗保健的发展趋势 根据卫生部内部的一份统计资料显示 2004年至2009年6年间 全国医疗诊疗人次增长约30 公众医疗保健的发展趋势 我国现有县级医院大约是16000家 据相关调查和文献资料显示 全球中 低端医疗设备市场占全部医疗设备市场的份额约45 而我国中 低端医疗设备市场占全部的75 我国医疗器械领域 约80 的CT市场 90 的超声波市场 90 MRI市场 85 的检验仪器市场 90 的心电图机市场 80 的中 高端监护仪市场都被跨国公司所垄断 4 4 杨国忠 我国医学影像技术产业发展述评 世界医疗器械2010 184 17 64 71 公众医疗保健的发展趋势 X线影像设备的进展 CT的进展 128层螺旋CT 256层螺旋CT 640层螺旋CT CT发展趋势 宝石能谱CT LightSpeedVCTSelect Sensation64 Siemens GE Brilliance40 Philips Toshiba LightSpeedVCT深蓝版 Brilliance64 Aquilion64 DualSourceCT Aquilion32 2010PremiumCTProductLine LightSpeedVCTVCAR版 LightSpeedVCTXT 宝石CT AS128 iCT A640 DualSourceCT 二代 A320 提高扫描速度 X线影像设备的进展 扫描速度之争 1秒 0 5秒 0 42秒 0 37秒 0 30秒 0 27秒 98年 02年 05年 07年 SiemensPhilips X线影像设备的进展 Siemens二代双源 2xStraton球管2x128层同步采集0 28秒 圈旋转速度200千瓦高压发生器300公斤床载重量200厘米扫描范围FlashSpiral扫描技术43厘米 秒扫描速度空间分辨率30LP cm 78cm X线影像设备的进展 GE宝石CT DiscoveryCT750HD 探测器宽度 40mm探测器64排 64层 圈最小层厚0 625mm旋转速度 0 35s 360度最大功率 96kW空间分辨率 21LP cm全脏器灌注 非螺旋Jog模式 X线影像设备的进展 Philips BrillianceiCT 探测器宽度 80mm128 0 625飞焦点 128 2 256机架旋转 0 27s 圈气垫轴承 降低摩擦力空间分辨率 24LP cm重建矩阵 10242纳米球面探测器阵列 X线影像设备的进展 Toshiba AquilionONE 探测器宽度 160mm640 0 5 320机架旋转 0 35s 圈最小层厚 0 5mm分辨率 18LP cm旋转一周覆盖范围 16cm X线影像设备的进展 速度之争心脏冠脉CT检查之争 双源 电子束扫描 多扇区重建 X线影像设备的进展 四扇区采集时间分辨率 1 8旋转时间 重建一幅图像至少需要180度数据一扇区采集 X线影像设备的进展 降低辐射剂量 X线影像设备的进展 辐射剂量在冠脉成像中 多层螺旋CT扫描的螺距一般都设置为0 16 0 25 一次冠脉CT扫描 患者的辐射剂量约在10 20mSv 后门控 使用前门控可降低辐射剂量 其它 ECG的毫安调制技术 time X线影像设备的进展 1 降低辐射剂量改变重建算法 FBPIR 在高端CT中 GE AdaptiveStatisticalIterativeReconstruction 原始数据法迭代Siemens IterativeReconstructioninImageSpace 图像法迭代Philips DoubleModelBasedIterativeReconstruction 原始数据法迭代Toshiba AdaptiveIterativeDoseReduction 图像法迭代 X线影像设备的进展 静止的信息 4D降噪技术 X线影像设备的进展 华东医院 通过多期相图像信息叠加降低图像噪声低剂量扫描依然获得低噪声图像 X线影像设备的进展 华东医院 数据采集 重建 图像 信息回馈 传统方法约需70次信息回馈新方法 仅需2 4次信息回馈 鹰眼技术 MBIR Model basedIterativeReconstruction X线影像设备的进展 Conventional FBP vs Model basedIterativeReconstruction MBIR PointFocalSpotPointDetectorPointVoxelPencilBeamPerfectSampleLineIntegralSimpleCalculationSimplicity RealFocalSpotRealDetectorCubicVoxelBroadBeamStatisticalModelPhysicsModelComplexComputationImageQuality time x rayflux x raysourcemodel imagevoxelmodel detectormodel statisticsmodel objectmodel synthesizedprojection measuredprojection systemoptics currentestimationofobject objectupdatecandidate systemstatistics Model basedReconstruction Inmodel basedreconstruction wetrytominimizethedifferencebetweenourmeasurementsandoursynthesizedmeasurements Conclusion CurrentreconstructionalgorithmsusedbyallCTvendors FBP areinherentlysuboptimalfromanimagequalitypointofview Model basedreconstructionaccuratelymodelsthesystemopticsandstatistics Itprovidesimprovedimagequalityatsignificantlyreduceddose However thecomputationalcomplexityishigh ASIRisasimplifiedmodel basedreconstructioninwhichonlystatisticsaremodeled Itretainstheadvantageofnoiseanddosereduction butdonotpaythepenaltyofcomputationalcomplexity 50 dosereductionisachievedwithASIRatthesameimagequality 2 能谱成像高端CT厂商争夺市场的竞争点之二 几家高端CT生产厂商能谱成像的方法 1 Toshiba 软件控制的时间差方式 两次采集高 低能 2 Siemens 双球管 两个球管的电压差 X线影像设备的进展 3 Philips 双层探测器 一次曝光 4 GE 高压输出瞬变 间隔0 5ms能谱成像应用前景 GE的750HD双能成像时一次可获128层图像 可换算出101种不同能谱的CT图像 X线影像设备的进展 新鲜出血 陈旧出血 原始图像 虚拟平扫 处理后图像 X线影像设备的进展 数字X线摄影进展 X线影像设备的进展 IP分辨率低 易损坏 使用不便等CCD分辨率低 光学转换失真等 X线影像设备的进展 碘化铯 硫氧化钆 抗氧化性良 化学稳定性 物理稳定性 抗氧化性优 抗压性优 抗弯性良 耐腐蚀性好 抗压性良 耐腐蚀性优 抗剪性优 抗剪性良 抗弯性优 抗震性优 抗震性可 氧化钆板的优良性能 平板数字探测器 FPD FlatPannelDetector 材料种类 非晶硒探测器非晶硅探测器 ThinFilmTransistorarray薄膜晶体管阵列 X线影像设备的进展 X线影像设备的进展 ExtremityWork X线影像设备的进展 优化显示 PVPremiumView X线影像设备的进展 数字体层成像基本成像原理像素移动法去模糊修正 X线影像设备的进展 CT MPR图像 数字断层图像 X线影像设备的进展 CT的图像由于金属伪影 图像显示受到干扰 而数字体层则不受高密度金属的影响 X线影像设备的进展 影像医学技术的发展和前景 X线成像设备的发展趋势 数字X线成像技术有很多优点 动态范围宽 辐射剂量低 可进行图像后处理 便于传输和存储等 从目前和今后10年的应用趋势 数字X线成像的方法还有存在的必要和发展的潜力 CT和X线摄影的辐射剂量比较 X成像设备的发展趋势 根据内部资料显示 我们国家的十二五规划在国力的发展上重点是抓两个方面 一是人才的培养引进和梯队建设 二是高 精 尖高科技技术的自主知识产权的开发和利用 X成像设备的发展趋势 球管之争 电子束控金属球管 Siemens 大力神 球管