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动态功能不等于透视功能

动态功能不等于透视功能
2021-11-08 18:03:17 来源:榕城网

X线检查技术经历了从CR、CCD数字化、板数字化到动态数字化的四个发展阶段,数字化X线摄影技术的出现标志着X线检查进入一种融合模态发展的新阶段。基于动态数字化X线成像技术,X线检查摆脱传统静止X光片阅片检查的窠臼,以运动功能视角重新审视X线检查技术。可以说,在数字化X线摄影之外,动态DR摄影技术又进一步扩宽了X线摄影临床应用价值的思路与实践。目前,数字化X线摄影技术正迎来了广阔的发展前景,动态数字化X线检查技术已经成为现在乃至未来二十年X线检查技术发展的必然趋势。

传统对于动态DR的理解,认为动态DR仅仅只是一台具备透视功能的X线机,这严重局限了动态DR的理解和临床应用。从技术上来说,动态DR是使用多功能动态数字化探测器成像的直接数字化X射线摄影体系。从功能上来说,动态DR是一款能够数字拍片、数字透视、数字造影的多功能DR。从临床上来说,动态DR具有大幅面(17inch×17inch)高清拍片、大幅面(17inch×17inch)透视、视频实时保存回放、可视化造影、毫秒级点片等技术特点。在检查技术的模态上,动态DR支持三维断层融合、双能减影、脊柱及下肢全长拼接、X线片等技术模态。可见,动态功能绝不仅仅等于透视功能。

目前,动态DR通过创新的技术融合手段,使得X线摄影突破了长期以来解剖结构的成像限制,进入运动功能成像,为呼吸与关节等系统相关疾病影像评估提供了重要的临床价值。一般的肺功能检查无法实现对于肺部的血流变化诊断,增强CT则价格高昂。动态DR技术可以通过对横膈膜的运动进行定量轨迹分析,能有效解决普通X线数十年来一直无法解决的隔膜粘连以及隔膜功能运动变化的评估诊断。此外,未来通过AI智能算法的加入,能实现肺部密度变化的肺通气与血流量的定量变化分析,呼吸气相的肺野面积定量对比分析,同时成本低廉,为临床诊断提供全新的诊断思路。

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图一:横膈膜运动定量轨迹

以COPD为例,通过对COPD患者的呼吸肺野面积变化与正常呼吸肺野面积气体变化率的数据比较,可以比较精准地评估COPD患者的肺部运功功能状态。

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图二:COPD患者的肺部运功功能状态评估

除此之外,随着科学技术的突破,基于动态X线摄影检查已经开始和三维技术进行结合,让动态DR可进行诸多部位的二维筛查与三维检查,进一步降低了数字化X线摄影检查漏诊率。

在2020年西门子医疗发布了全新Multitom Rax高端悬吊3D数字化X线设备,中文简称为“立”,该产品通过双悬吊球管机械臂与探测器机械臂的联合环绕运动,实现对骨关节的三维扫描,并重建出三维数字化影像,尤其是对需要在负重位下进行三维检查的部位,包括膝关节、踝关节等部位。除了西门子之外,国产数字化X线头部厂商安健科技也在数字化三维化技术上创新路径,进一步证明了动态功能不仅仅等于透视。

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图三:左边为西门子三维扫描悬吊系统;右边为安健科技三维扫描悬吊系统

国产安健科技悬吊动态DR——珠穆的特别之处不仅在于其动态摄片的功能,还可以搭载安健科技的最新黑科技“WR-3D”。在现有传统的动态DR摄影系统结构基础上,通过相关结构及电子改进,使得传统的动态DR摄影系统能够实现负重位多角度扫描,并结合先进的三维CBCT重建算法,将DR图像由二维扩展到三维,可获得横断面、矢状面、冠状面等多方位图像,获得更多膝关节病变的影像学信息,在膝骨关节炎诊断方面能更真实反映骨关节面、关节面下骨质及关节间隙的变化,具有较好的应用效果。

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图四:

a) 常规DR未见异常;b)负重位动态DR多角度扫描示关节间隙变窄,骨关节面不规则改变。

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图五:膝关节常规DR与负重位多角度动态DR的检出情况比较

由此可见,动态DR具备X摄影技术的融合和创新特点,通过技术融合创新实现其一机多能的应用,数字化透视、运动功能成像、三维动态成像等,能为影像科提供全科解决方案,针对胃肠、消化科、骨科、妇科、儿科、泌尿科、急诊以及常规DR摄影都能提供相应的解决方案。可以预想的是,伴随着AI技术的进一步发展,动态DR技术有望成为临床X线摄影全新的诊断技术,为临床诊断提供更广阔更精准的评估价值。

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责任编辑:kj005

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