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1、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
2、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、American College of Radiology home page. Available at: www.acr.org. Accessed May 18, 2004 2、Gunderman RB. The medical communitys changing vision of the patient: the
3、 importance of radiology. Radiology 2005; 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 、90MRI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
4、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,C T 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,LightSpeed VCT Select,Sensation 64,Siemens,GE,Brilliance 40,Philips,Toshiba,LightSpeed VCT 深蓝版,Brilliance 64,Aquilion 64,Dual Source CT,Aquilion 32,2010 Premium CT Product Line
5、,LightSpeed VCT VCAR版,LightSpeed VCT XT,宝石CT,AS 128,iCT,A640,Dual Source CT（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,Siemens Philips,X线影像设备的进展,Siemens 二代双源,2 x Straton球管 2 x 128 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 Flash Spiral 扫描技术 43厘米秒扫描速度
6、空间分辨率 30LP/cm,78 cm,X线影像设备的进展,GE宝石CTDiscovery CT 750HD,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,PhilipsBrilliance iCT,探测器宽度80mm1280.625 飞焦点：1282256 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,ToshibaAquilion ONE,探测
7、器宽度：160mm6400.5320 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0.160.25，一次冠脉CT扫描， 患者的辐射剂量约在1020mSv（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
8、展,1、降低辐射剂量改变重建算法（FBP IR） 在高端CT中，GE，Adaptive Statistical Iterative Reconstruction;原始数据法迭代 Siemens， Iterative Reconstruction in Image Space; 图像法迭代 Philips，Double Model Based Iterative Reconstruction; 原始数据法迭代 Toshiba， Adaptive Iterative Dose Reduction;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
9、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-based Iterative Reconstruction),X线影像设备的进展,Conventional (FBP) vs. Model-based Iterative Reconstruction (MBIR),Point Focal Spot Point Detector Point Voxel Pencil Beam Perfect Sample Line Integr
10、al Simple CalculationSimplicity,Real Focal Spot Real Detector Cubic Voxel Broad Beam Statistical Model Physics Model Complex ComputationImage Quality,time,x-ray flux,.,x-ray source model,image voxel model,detector model,statistics model,object model,synthesized projection,measured projection,system
11、optics,current estimation of object,object update candidate,system statistics,Model-based Reconstruction,In model-based reconstruction, we try to minimize the difference between our measurements and our synthesized measurements:,Conclusion,Current reconstruction algorithms used by all CT vendors (FB
12、P) are inherently suboptimal from an image quality point of view. Model-based reconstruction accurately models the system optics and statistics. It provides improved image quality at significantly reduced dose. However, the computational complexity is high. ASIR is a simplified model-based reconstru
13、ction in which only statistics are modeled. It retains the advantage of noise and dose reduction, but do not pay the penalty of computational complexity. 50% dose reduction is achieved with ASIR at the same image quality.,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）Si
14、emens，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
15、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,Flat Pannel Detector)材料种类： 非晶硒探测器 非晶硅探测器,Thin Film Transistor array 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,Extremity Work,X线影像设备的进展,优化显示PV Premium View,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,
