在数字化X线发展迅猛的今天,数字化X线技术诞生出了多种多样的创新技术形式。以西门子、安健科技、法国EOS为代表的医学影像技术公司开发出了全新的立位三维DR(负重位三维DR),带领了新一轮的数字化X线技术浪潮。
众所周知CT与核磁技术受设备形态限制,都难以实现立位下的三维扫描与影像重建,通常都以模拟施加外力的方式观察受检部位在受力状态下的情况。但由于人体脊柱关节在站立位和卧位所承受的压力截然不同,以腰椎检查为例,研究表明,在站立和卧位状态下,腰椎间盘突出的程度、腰椎前凸的程度以及椎管狭窄的程度都有所不同,站立位负重成像更能反映疾病的真实状态。
站立状态下脊柱不同曲度
受这一临床问题的困扰三家医学影像公司给出了自己的答案,西门子医疗与安健科技分别利用锥形束断层扫描技术推出了立位三维DR摄影技术;来自法国的EOS imaging医学影像公司利用粒子探测技术推出了立位三维DR摄影技术。
在2021同一年,西门子与安健科技先后发布了三维DR摄影技术。西门子医疗的Multitom Rax双悬吊锥形束断层摄影系统,该系统设备采用了双支臂的结构设计,通过探测器的伸缩运动支臂与球管运动支臂的灵活运动,支持任意角度下的患者X线摄影检查,包括二维检查与三维检查。与CT、MRI等三维设备不同的是,Multitom Rax双悬吊锥形束断层摄影系统支持在站立位的类CT成像,包括矢状面、横断面和冠状面的成像,填补CT与MR设备在立位三维成像下的信息缺失。
西门子医疗 Multitom Rax
不同于西门子医疗Multitom Rax的双悬吊式结构设计,复杂的立位三维检查路线规划,以及较长的检查时长和高昂的设备价格,安健科技“珠穆”的锥形束断层摄影系统通过电动旋转站台的设计快速完成立位三维检查,时间更短,无需规划扫描路线,效率更高,更容易普及。
安健科技“珠穆”三维DR摄影技术
而来自法国的医学影像公司EOS imaging则采用了不同于西门子医疗与安健科技的技术,通过粒子探测原理获得双平面全身成像。其成像原理是:X射线进入到探测器,激发气体电离,进而形成了电子和正离子的雪崩,产生倍增效果,从而转换为直接测量的电子信号。
法国EOS Imaging
EOS的粒子探测技术通过在站立(负重位)状态下捕获经过校准的全身图像,为临床提供相关信息。可以对患者全身肌肉骨骼进行正侧位的同步扫描,在获得患者正侧位双平面全身1:1的X射线影像基础上,通过三维建模工作站对患者全身骨骼进行三维重建。通过提供任意视角可视化三维骨骼模型,使临床医生可以对患者脊柱、骨盆和下肢关节畸形进行更准确可靠的病理学分析,并从全身骨骼的整体姿态平衡角度来进行诊断,术前规划、术后评估和随访等诊疗。
不同于锥形束断层扫描的三维成像,以及类CT的MIP成像与多种成像功能。EOS系统的扫描角度较小,难以实现MPR多平面的影像重建,无法提供脊柱关节三维空间内更为精准的影像学信息。相较而言,锥形束断层扫描技术,可以实现360°的多平面扫描与影像重建,重建出来的影像各向同性好,扫描时间快,辐射剂量仅为常规CT扫描的10%~20%之间。
在这三家之中,安健科技的“珠穆”立位三维DR摄影技术,支持对脊柱关节部位的三维环绕扫描与影像重建,通过容积成像处理技术,无需拼接,仅需花费1分30秒左右时间即可完成立位下的全脊柱或者全下肢三维扫描。也是目前全球唯一可实现立位全脊柱三维扫描成像功能的X线摄影检查系统。
安健科技“珠穆”扫描重建图像
以上,就是目前全球仅有的三款支持立位三维X线摄影检查的X线摄影系统,目前三款系统均在国内超三甲医院实现了装机应用,尤其是骨科临床诊疗中表现出巨大的临床诊疗价值,为骨科尤其是脊柱外科的疾病诊疗提供了精准影像学信息。
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