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獻禮新中國70周年——記中國首臺多功能動態(tài)DR

導讀：新中國成立已滿70周年，在這樣一個特殊的日子，器械之家發(fā)起特別企劃，邀請那些在新中國醫(yī)療體系建設(shè)中有過突出貢獻的企業(yè)或團隊，向大眾講述那些年他們與中國的不解之緣！本文講述的是中國首臺多功能動態(tài)DR的故事。

1895年，倫琴在實驗室中發(fā)現(xiàn)了人類未知的射線——X射線，自此，開啟了利用X射線對人體進行醫(yī)學成像的歷史進程。在百余年的普通X射線攝影技術(shù)發(fā)展過程中，出現(xiàn)了兩條技術(shù)發(fā)展路徑。

在靜態(tài)成像層面，X光機的發(fā)展經(jīng)歷了模擬機、CR、DR三個階段，成像速度越來越快，成像質(zhì)量越來越高。

在動態(tài)成像方面，X光影像設(shè)備的發(fā)展經(jīng)歷了模擬胃腸機、數(shù)字胃腸機、組合型胃腸機三個階段，臨床應用的便捷性得到不斷提高。

但靜態(tài)DR和組合型胃腸機由于技術(shù)的限制，面對醫(yī)療需求的復雜性與多樣性，存在著其天然的盲區(qū)。在此背景下，融合DR與胃腸機優(yōu)勢，通過以動態(tài)探測器為核心的影像鏈實現(xiàn)動態(tài)觀察與靜態(tài)點片高速、流暢切換的多功能動態(tài)DR應運而生，多功能動態(tài)DR出現(xiàn)的本質(zhì)是對醫(yī)療需求更深度的覺察。

多功能動態(tài)DR臨床需求

靜態(tài)DR與胃腸機在臨床使用過程中逐漸暴露了其無法滿足醫(yī)生進行有效影像診斷的弱點。比如，靜態(tài)DR無法處理由于解剖位置重疊帶來的組織結(jié)構(gòu)影像疊加而導致的特殊性病灶大量漏診誤診的問題，也無法觀察器官的功能性病灶，同時，靜態(tài)DR只能進行普通的拍片，機器使用效率低，完全不適應中國醫(yī)療資源分布不均的現(xiàn)實情況。

而對于胃腸機來說，由于探測器部分使用影像增強器技術(shù)，成像幅面最大只有圓形12寸，成像視野根本無法有效滿足醫(yī)生的觀察與診斷，而不能實時拍攝并保存高清數(shù)字化影像更是胃腸機無法逾越的技術(shù)鴻溝，這一系列問題給臨床帶來了諸多的不便。臨床需要融合靜態(tài)DR與胃腸機優(yōu)勢，并深度拓展臨床應用的新設(shè)備的出現(xiàn)。

自主研發(fā)箭在弦上

鑒于靜態(tài)DR和胃腸機的這些應用缺陷，在全世界范圍內(nèi)，日本島津公司第一位推出了一機多能的新一代動態(tài)DR。

島津公司早期動態(tài)DR產(chǎn)品

和更早的核心技術(shù)掌握在國外廠商手中的MR、CT設(shè)備一樣，島津公司融合最頂尖技術(shù)的新一代多功能動態(tài)DR在國內(nèi)終端價格超過了500萬，即使是國內(nèi)的高等級醫(yī)療機構(gòu)也無法輕松面對這類成本高昂的設(shè)備，更何況中國還有如此大數(shù)量的基層醫(yī)療機構(gòu)。自主研發(fā)中國人自己的多功能動態(tài)DR成為專家與企業(yè)的最大愿望。

突破核心技術(shù)，研發(fā)成功中國首臺多功能動態(tài)DR

2012年，國產(chǎn)多功能動態(tài)DR迎來了自主研發(fā)的正式開端。在深圳南山區(qū)科技園的一座辦公樓里，安健科技公司正式成立安健科技多功能動態(tài)DR項目組，安健科技彼時已是一家在DR核心部件技術(shù)領(lǐng)域名聲大噪的公司，他們從2002年開始便切入了DR核心部件探測器技術(shù)領(lǐng)域。憑借在DR領(lǐng)域的10年沉淀及高端人才儲備，安健科技多功能動態(tài)DR項目組陸續(xù)突破了一系列核心技術(shù)難題。”

首先要解決的是硬件問題。通過技術(shù)的開發(fā)，項目組首先實現(xiàn)了探測器的動態(tài)化，完成了從靜態(tài)探測器到動態(tài)探測器的飛躍。這里涉及到幾個關(guān)鍵要素，第一，項目組通過開發(fā)脈沖透視模式的動態(tài)專用高壓，實現(xiàn)了高壓和探測器曝光時間的耦合，并且做到了極短的高壓啟動時間，從而實現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的0.8S透視切換高清點片。第二，項目組通過雙通道傳輸技術(shù)，真正解決了動態(tài)模式下大數(shù)據(jù)量的傳輸問題，并且獨特地運用GPU技術(shù)，加速了對大數(shù)據(jù)進行細膩化的并行處理，保證了后端的處理和顯示效率。

實現(xiàn)了在短時間內(nèi)采集大數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿惴ǘ撕?，項目組接下來要面對的是X線影像設(shè)備無可避免的劑量問題。數(shù)字化多幀透視技術(shù)已打通，但如何保證在盡可能低的劑量下實現(xiàn)最優(yōu)的圖像效果，研發(fā)人員在思索。首先做出革新的是算法端。通過對非線性影像數(shù)據(jù)進行劑量及亮度矯正，影像效果的均勻性獲得了極大提升。其次是整機影像鏈的大幅提升，從高壓到球管，到動態(tài)探測器，再到軟件，核心部件的匹配性趨于穩(wěn)定。最終，項目組實現(xiàn)了設(shè)備1mas劑量的影像效果達到提升前3.2mas劑量的影像效果，多幀率透視的劑量控制問題得到突破。

整個系統(tǒng)各部分的密切配合，保證整機設(shè)備貼合臨床應用也是一個需要花力氣去突破的難點。在影像鏈技術(shù)突破后，項目組進行了動態(tài)床在內(nèi)的機械結(jié)構(gòu)的開發(fā)。兩者合一，方能真正為臨床所用。

中國首臺多功能動態(tài)DR—安健科技DT570

2013年6月，這款命名為DT570的安健科技多功能動態(tài)DR樣機研制成功，并步入臨床驗證階段。在臨床驗證中，這款設(shè)備無論是在人體各部位的投照應用，還是在胃腸造影以及特殊造影中，均高指標的通過了行業(yè)標準，并且其拓展的全身拼接功能極好的滿足了骨科的臨床應用。

2014年3月，安健科技首臺多功能動態(tài)DR——DT570獲得了注冊證及生產(chǎn)許可，不久便陸續(xù)裝入廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院、內(nèi)江二院等醫(yī)療機構(gòu)，第一年9個月內(nèi)便銷售百余臺，并于2015年獲得由中華醫(yī)學會影像技術(shù)分會頒發(fā)的自主創(chuàng)新獎，更是被編入多本本科/碩士影像學教材。

                           

在中華醫(yī)學會第23次全國影像技術(shù)學術(shù)大會上，安健科技第一代多功能動態(tài)DR獲得“自主創(chuàng)新獎”

安健科技第一代多功能動態(tài)DR編入影像學專業(yè)教材

國內(nèi)首臺多功能動態(tài)DR的問世，不但填補了中國在多功能X線影像設(shè)備市場的空白，自主研發(fā)帶來的終端價格下降更是使得多功能動態(tài)DR得以走進二級醫(yī)療機構(gòu)，甚至是基層醫(yī)療機構(gòu)，其一機即可實現(xiàn)數(shù)字化攝影、數(shù)字化造影、數(shù)字化透視、全身拼接檢查，促進了中國醫(yī)療機構(gòu)的能力升級建設(shè)，而在透視與900萬像素高清點片間極速切換技術(shù)的突破，以及視頻保存與回放等功能的軟件開發(fā)，極其有效地解決了靜態(tài)DR盲拍的局限，多功能動態(tài)DR的精準診斷應用造福著廣大就診患者。

持續(xù)突破，引領(lǐng)全球動態(tài)DR趨勢

作為國產(chǎn)多功能動態(tài)DR“鼻祖”的安健科技在研發(fā)成功中國首臺動態(tài)DR后，并沒有停止技術(shù)探索的腳步。繼2014年第一代多功能動態(tài)DR后，安健科技在2016年成功研制具備自主知識產(chǎn)權(quán)的動態(tài)平板DR—DTP570系列產(chǎn)品，成為國內(nèi)唯一掌握動態(tài)平板探測器技術(shù)的整機廠家；在2018年安健科技動態(tài)DR全球裝機用戶已達3000家，動態(tài)DR應用于全球近40個國家和地區(qū)；2019年，安健科技成功推出第四代床式動態(tài)DR產(chǎn)品，無論是在部件技術(shù)還是整機設(shè)計上，均已達國際級水準，成為高端醫(yī)療市場中極具競爭力的影像產(chǎn)品。

安健科技第四代床式動態(tài)DR

“正如第一臺多功能動態(tài)DR項目組成員所述，“在多功能動態(tài)DR領(lǐng)域，我們一直不滿足于現(xiàn)狀，我們一直有更高的追求，希望能讓更多的醫(yī)療機構(gòu)能用得起高端的醫(yī)療設(shè)備，使更多的患者因此受益。”這是工匠人的肺腑之聲，更是中國智造的最強音！”

技術(shù)成熟的動態(tài)DR可以為臨床提供更優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量、更精準的診斷，近年來正逐漸得到臨床的認可。盡管目前國內(nèi)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、可實現(xiàn)自產(chǎn)的廠家不多，但器械之家相信，在臨床需求驅(qū)動的未來，會有越來越多的國產(chǎn)品牌在動態(tài)DR領(lǐng)域取得成績，讓更多的醫(yī)療機構(gòu)用得起動態(tài)DR。