獻禮新中國70周年——記中國首臺多功能動(dòng)態(tài)DR

導讀：新中國成立已滿(mǎn)70周年，在這樣一個(gè)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療體系建設中有過(guò)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(dòng)態(tài)DR的故事。

1895年，倫琴在實(shí)驗室中發(fā)現了人類(lèi)未知的射線(xiàn)——X射線(xiàn)，自此，開(kāi)啟了利用X射線(xiàn)對人體進(jìn)行醫學(xué)成像的歷史進(jìn)程。在百余年的普通X射線(xiàn)攝影技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，出現了兩條技術(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(gè)階段，成像速度越來(lái)越快，成像質(zhì)量越來(lái)越高。

在動(dòng)態(tài)成像方面，X光影像設備的發(fā)展經(jīng)歷了模擬胃腸機、數字胃腸機、組合型胃腸機三個(gè)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，面對醫療需求的復雜性與多樣性，存在著(zhù)其天然的盲區。在此背景下，融合DR與胃腸機優(yōu)勢，通過(guò)以動(dòng)態(tài)探測器為核心的影像鏈實(shí)現動(dòng)態(tài)觀(guān)察與靜態(tài)點(diǎn)片高速、流暢切換的多功能動(dòng)態(tài)DR應運而生，多功能動(dòng)態(tài)DR出現的本質(zhì)是對醫療需求更深度的覺(jué)察。

多功能動(dòng)態(tài)DR臨床需求

靜態(tài)DR與胃腸機在臨床使用過(guò)程中逐漸暴露了其無(wú)法滿(mǎn)足醫生進(jìn)行有效影像診斷的弱點(diǎn)。比如，靜態(tài)DR無(wú)法處理由于解剖位置重疊帶來(lái)的組織結構影像疊加而導致的特殊性病灶大量漏診誤診的問(wèn)題，也無(wú)法觀(guān)察器官的功能性病灶，同時(shí)，靜態(tài)DR只能進(jìn)行普通的拍片，機器使用效率低，完全不適應中國醫療資源分布不均的現實(shí)情況。

而對于胃腸機來(lái)說(shuō)，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(wú)法有效滿(mǎn)足醫生的觀(guān)察與診斷，而不能實(shí)時(shí)拍攝并保存高清數字化影像更是胃腸機無(wú)法逾越的技術(shù)鴻溝，這一系列問(wèn)題給臨床帶來(lái)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備的出現。

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，日本島津公司第一位推出了一機多能的新一代動(dòng)態(tài)DR。

島津公司早期動(dòng)態(tài)DR產(chǎn)品

和更早的核心技術(shù)掌握在國外廠(chǎng)商手中的MR、CT設備一樣，島津公司融合最頂尖技術(shù)的新一代多功能動(dòng)態(tài)DR在國內終端價(jià)格超過(guò)了500萬(wàn)，即使是國內的高等級醫療機構也無(wú)法輕松面對這類(lèi)成本高昂的設備，更何況中國還有如此大數量的基層醫療機構。自主研發(fā)中國人自己的多功能動(dòng)態(tài)DR成為專(zhuān)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(dòng)態(tài)DR

2012年，國產(chǎn)多功能動(dòng)態(tài)DR迎來(lái)了自主研發(fā)的正式開(kāi)端。在深圳南山區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(dòng)態(tài)DR項目組，安健科技彼時(shí)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(kāi)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(dòng)態(tài)DR項目組陸續突破了一系列核心技術(shù)難題。”

首先要解決的是硬件問(wèn)題。通過(guò)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，項目組首先實(shí)現了探測器的動(dòng)態(tài)化，完成了從靜態(tài)探測器到動(dòng)態(tài)探測器的飛躍。這里涉及到幾個(gè)關(guān)鍵要素，第一，項目組通過(guò)開(kāi)發(fā)脈沖透視模式的動(dòng)態(tài)專(zhuān)用高壓，實(shí)現了高壓和探測器曝光時(shí)間的耦合，并且做到了極短的高壓?jiǎn)?dòng)時(shí)間，從而實(shí)現了業(yè)界領(lǐng)先的0.8S透視切換高清點(diǎn)片。第二，項目組通過(guò)雙通道傳輸技術(shù)，真正解決了動(dòng)態(tài)模式下大數據量的傳輸問(wèn)題，并且獨特地運用GPU技術(shù)，加速了對大數據進(jìn)行細膩化的并行處理，保證了后端的處理和顯示效率。

實(shí)現了在短時(shí)間內采集大數據并傳輸到算法端后，項目組接下來(lái)要面對的是X線(xiàn)影像設備無(wú)可避免的劑量問(wèn)題。數字化多幀透視技術(shù)已打通，但如何保證在盡可能低的劑量下實(shí)現最優(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(guò)對非線(xiàn)性影像數據進(jìn)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(dòng)態(tài)探測器，再到軟件，核心部件的匹配性趨于穩定。最終，項目組實(shí)現了設備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(wèn)題得到突破。

整個(gè)系統各部分的密切配合，保證整機設備貼合臨床應用也是一個(gè)需要花力氣去突破的難點(diǎn)。在影像鏈技術(shù)突破后，項目組進(jìn)行了動(dòng)態(tài)床在內的機械結構的開(kāi)發(fā)。兩者合一，方能真正為臨床所用。

中國首臺多功能動(dòng)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(dòng)態(tài)DR樣機研制成功，并步入臨床驗證階段。在臨床驗證中，這款設備無(wú)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(guò)了行業(yè)標準，并且其拓展的全身拼接功能極好的滿(mǎn)足了骨科的臨床應用。

2014年3月，安健科技首臺多功能動(dòng)態(tài)DR——DT570獲得了注冊證及生產(chǎn)許可，不久便陸續裝入廣東省中醫院珠海醫院、內江二院等醫療機構，第一年9個(gè)月內便銷(xiāo)售百余臺，并于2015年獲得由中華醫學(xué)會(huì )影像技術(shù)分會(huì )頒發(fā)的自主創(chuàng )新獎，更是被編入多本本科/碩士影像學(xué)教材。

                           

在中華醫學(xué)會(huì )第23次全國影像技術(shù)學(xué)術(shù)大會(huì )上，安健科技第一代多功能動(dòng)態(tài)DR獲得“自主創(chuàng )新獎”

安健科技第一代多功能動(dòng)態(tài)DR編入影像學(xué)專(zhuān)業(yè)教材

國內首臺多功能動(dòng)態(tài)DR的問(wèn)世，不但填補了中國在多功能X線(xiàn)影像設備市場(chǎng)的空白，自主研發(fā)帶來(lái)的終端價(jià)格下降更是使得多功能動(dòng)態(tài)DR得以走進(jìn)二級醫療機構，甚至是基層醫療機構，其一機即可實(shí)現數字化攝影、數字化造影、數字化透視、全身拼接檢查，促進(jìn)了中國醫療機構的能力升級建設，而在透視與900萬(wàn)像素高清點(diǎn)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(kāi)發(fā)，極其有效地解決了靜態(tài)DR盲拍的局限，多功能動(dòng)態(tài)DR的精準診斷應用造福著(zhù)廣大就診患者。

持續突破，引領(lǐng)全球動(dòng)態(tài)DR趨勢

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

安健科技第四代床式動(dòng)態(tài)DR

“正如第一臺多功能動(dòng)態(tài)DR項目組成員所述，“在多功能動(dòng)態(tài)DR領(lǐng)域，我們一直不滿(mǎn)足于現狀，我們一直有更高的追求，希望能讓更多的醫療機構能用得起高端的醫療設備，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(dòng)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(lái)正逐漸得到臨床的認可。盡管目前國內擁有自主知識產(chǎn)權、可實(shí)現自產(chǎn)的廠(chǎng)家不多，但器械之家相信，在臨床需求驅動(dòng)的未來(lái)，會(huì )有越來(lái)越多的國產(chǎn)品牌在動(dòng)態(tài)DR領(lǐng)域取得成績(jì)，讓更多的醫療機構用得起動(dòng)態(tài)DR。