解读CT技术发展趋势及未来市场导向

2010-06-21 21:07:51来源: 中国机电数据网

      CT 技术开始在医院的影像诊断中发挥作用已经有很多年了。随着CT 技术的不断发展,其临床作用也在不断提高。根据 X 线 CT 的技术发展过程,可以分成几个阶段:非滑环 CT、滑环CT、螺旋 CT、多排螺旋 CT。不久,还会有平板探测器的 X 线束 CT 问世。但是,对于临床功能而言,每一项新技术所发挥的作用则是有所不同的,有的只是量的积累,有的则形成质的飞跃。而我们可以从使用性能的角度来看 CT 的技术发展。

(一)、性能要求导向技术发展

  对医院而言,CT 使用性能的要求主要是:检查速度、图像质量、解析处理能力。这三方面 是临床性能的根本保证。当然,也会考虑到软件的可扩展性和 X 线剂量的问题。检查速度包括:扫描速度、重建图像的速度、使用者操作机器的速度。三者共同影响并检查 患者的流通量。其中,扫描速度的提高尤为关键。扫描速度的提高给 CT 带来的变化是最大的。 最早的 CT 需要几十秒钟才能扫描一层图像,对于受呼吸运动影响的胸腹部图像质量无法保证。

  为了解决这个问题,于是产生了滑环技术,也带来了 CT 临床技术第一次质的进步。滑环 CT 的X 线管球和探测器可以始终沿着相同的方向旋转,明显提高了扫描速度,使得一次屏住呼吸就可以扫得一层图像,保证了图像质量,明显提高了 CT 在胸腹部的诊断能力,也提高了检查速度。

  但是,滑环 CT 对于每次屏气时脏器的位置变化引起的假阴性和假阳性(漏扫病变或重复扫描病变)很难把握。为了解决这一难题,需要不断提高扫描速度,但是检查床的间断步进方式对扫描速度的提高构成了巨大的障碍。螺旋采集(容积采集)技术解决了这个难题,同时带来了CT 临床技术的第二次飞跃。螺旋 CT 是在扫描架匀速旋转、同时检查床连续匀速运动的状态下,获得扫描范围内的整体容积数据,可以重建出扫描范围内任意位置的横断图像。这使 CT 的连续采集能力和采集速度有了很大提高,依靠此技术一次屏住呼吸可以扫描一个部位,去除了呼吸运动引起的假阴性和假阳性。这既为保证图像质量和诊断的准确性提供了技术基础,同时,也产生了 CTA(CT 血管造影)、CEV(仿真内窥镜)、三维重建等具有临床意义的解析处理方式。现在的扫描时间在 1 秒及 1 秒以内的,螺旋 CT 都可以做到。

  下一个目标是克服心脏搏动的影响,多排探测器技术和门控技术为此找到了解决办法,这一 进步是 CT 临床技术的第三个质的飞跃。一个心动周期不可能把心脏的扫描完成,但是门控技术让我们在采集数据时,可以选择性地去除心脏收缩期的数据,甚至可以选择每个心动周期内相同时相的数据来重建图像。4 层以上(包括 4 层)的多排 CT 通过注射造影剂、配合门控技术,能够显示冠状动脉及其分支,与以往的冠状动脉检查方法相比,此检查是创伤最小的检查方法,此检查对冠状动脉分支的显示能力及病变的诊断价值,与用导管法冠状动脉造影以及临床的综合诊断相对照和评价后,已经进入临床实用阶段。扫描速度的加快也不断地提高了增强扫描的时间分辨率。

  为了减少 X 线曝光量,在 CT 上已经开始应用自动毫安控制技术。以往的自动控制方法是根据扫描定位像来推算和制定每一层扫描图像的电流,但是,由于在扫描定位像与横断像时,患者屏气的位置很难一致,再加上人体正侧位体厚的差别较大,此法不易保持图像质量的稳定性。最新的自动毫安控制技术是在扫描的过程中,通过自动反馈功能,实时调整管球电流,实现了精准的 X 线量自动控制。

  重建时间的不断加快,提高了检查速度,并在增强扫描时可供检查者尽早看到扫描图像,以 便决定是否进行其他时相的扫描。最理想的重建速度就是同期重建,即扫描时间与重建时间相同,保证扫描结束时检查者能立即看到所有的图像。

  操作机器的时间与软件的灵活性和便捷性有关,对提高患者流通量非常重要。图像质量经过多年的技术发展正在不断进步,其空间分辨率的最终极限是人眼的分辨能力— ——0.2mm。

  解析处理能力的进步主要表现在处理速度的进步和图像显示方式上。在信息技术飞速发展的 时代,机器软件的可扩展性是用户必不可少的要求。

  现有的多排螺旋 CT 已经从单排发展到 64 排探测器,使扫描速度、图像质量及解析处理能力都在不断提高。但是由于 X 线管球发出的射线呈锥形探测器过宽会使靠近边缘的图像由理想的横断面趋向于漏斗状,这一问题限制了探测器的宽度也限制了扫描速度的再一次飞跃性进步。

  为解决这个问题,有的厂家正在研究平板探测器的锥形束 CT。相信科技的不断进步,会给我们带来一个又一个的惊喜。

(二)、临床需要导向CT市场

  CT 的技术发展日新月异,我们把市场上现有的 CT 按临床需要大致分三类:

  (1)、满足一般临床检查需要的 CT。如普通扫描滑环 CT。

  (2)、速度快、图像质量高,满足除心血管外的所有检查的 CT。如扫描时间在 1 秒及 1 秒以内的 4 排以下的螺旋 CT。在检查患者流通量方面,单排与 4 排 CT 没有明显差别(以每天检查 50 人,每人扫描 30 层为例,1 秒单排 CT 的扫描时间仅需 25 分钟。比这更快的扫描速度每天也不过是节省 25 分钟以上。)

  (3)、不仅要求检查速度快、图像质量高,还需满足心血管检查的 CT,即 4 排以上(含 4排)的多层 CT,需有门控技术。

  购买什么样的 CT,不仅与医院的级别有关,还与医院的购买能力和临床需要有关。医院应 根据自身的科研教学和临床需要来选购设备。对于我国的大部分医院,1 秒单排到亚秒 4 层多排之间的螺旋 CT 可以满足临床需求。而对于需要更高档的多排 CT、带有科研教学任务的大医院,因 CT 检查的患者量非常大,只有一台多排螺旋 CT 是不能满足需求的,往往同时还需要一台 4 排以下的螺旋 CT。因此,单排 1 秒到亚秒 4 层多排之间的螺旋 CT 在近几年中国市场的需求量将是最大的。当然,有些医院还会考虑在使用寿命内保证其技术不落后,但此处的"不落后"应该是与医院的发展相比较,而不是与 CT 的技术发展相比较。我们认为,只要在设备的正常使用寿命之内始终能够满足医院的临床需要,就是一台先进的设备。

  现在,国内医院间的竞争也非常激烈,造成了购买设备的攀比意识,各地方政府制定 CT 检 查的收费标准也会导向医院购置设备的标准。有的医院向上级申请到一次资金不容易,所以在资金允许的范围内,尽量购买最高档的设备。众多原因造成一部分医院购置的设备超出了医院的实际需要,致使有些先进的设备没有充分发挥其性能,造成一定程度的资源浪费。这些资源配置不够合理的现象,随着国家的体制改革和人们经济意识的不断增强会有所改善。

关键字:CT  X线

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0621/article_1297.html
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