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1895年倫琴在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)未知的射線(xiàn)-X射線(xiàn)，1972年霍斯菲爾德發(fā)明了計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT）。自此，人類(lèi)開(kāi)啟了利用醫(yī)學(xué)影像探索人體解剖結(jié)構(gòu)的新紀(jì)元，醫(yī)療影像也為醫(yī)療診斷醫(yī)學(xué)發(fā)展，為病人帶來(lái)了福音。CT影像從單排到多排，從斷層到螺旋，從二維到三維/四維，從形態(tài)學(xué)到功能學(xué)的發(fā)展，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的精準(zhǔn)診療做出了突出貢獻(xiàn)。

20世紀(jì)70年代末，CT設(shè)備由我國(guó)放射界泰斗李果珍教授牽頭引入中國(guó)，1984年全國(guó)CT裝機(jī)量不過(guò)30余臺(tái)，多數(shù)為從國(guó)外引進(jìn)的二手機(jī)器，愈發(fā)無(wú)法滿(mǎn)足與日俱增的需求量。直到在CT引進(jìn)中國(guó)整整20年后的1994年，東軟醫(yī)療成功研制出中國(guó)第一臺(tái)CT原型機(jī)（獻(xiàn)禮新中國(guó)成立70周年——記中國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)CT），自此打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，使中國(guó)躋身繼美、日、德、荷之后的世界第五大CT整機(jī)生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。

大孔徑CT臨床需求

在第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)CT出現(xiàn)后，我國(guó)在CT領(lǐng)域取得一定的主動(dòng)權(quán)，但在CT細(xì)分領(lǐng)域還處于空白狀態(tài)。

比如過(guò)去，常規(guī)的螺旋CT機(jī)的掃描孔徑只有65-70CM，對(duì)于幽閉恐懼癥、大體型患者、放療模擬定位、微創(chuàng)介入處置等，常規(guī)CT難以滿(mǎn)足需要。尤其是特殊體位以及患者需要在身體外配備不同尺寸的固定板進(jìn)行精確放療模擬定位掃描時(shí)，傳統(tǒng)的70cm的小孔徑常常無(wú)法滿(mǎn)足放療患者的掃描空間需求，對(duì)放療計(jì)劃的的設(shè)計(jì)也更加困難。同時(shí)放療都是腫瘤患者，身體狀態(tài)很難堅(jiān)持長(zhǎng)時(shí)間的檢查掃描，所以對(duì)CT的掃描空間和速度也要求更高。

大孔徑CT面臨的技術(shù)難題

我國(guó)從70年末開(kāi)始引入CT用于醫(yī)學(xué)診斷，至90年代末研發(fā)出國(guó)產(chǎn)用于臨床診斷CT設(shè)備，到后來(lái)的16層，32層，128層國(guó)產(chǎn)CT。而大孔徑CT具有適用患者體型廣，掃描患者舒適度的優(yōu)勢(shì)，并且可廣泛用于腫瘤模擬定位及介入處置等，可這一技術(shù)卻一直掌握在少數(shù)進(jìn)口廠家手中，即便是16層大孔徑CT其在市場(chǎng)上售價(jià)相當(dāng)于128層CT的價(jià)格。

那么為什么常規(guī)CT在國(guó)產(chǎn)化后，大孔徑CT遲遲未能?chē)?guó)產(chǎn)化，存在哪些技術(shù)壁壘呢？

大孔徑CT影像面臨的技術(shù)難題：

1.掃描孔徑增加后，從球管焦點(diǎn)到掃描等中心，到探測(cè)器的物理路徑加大，導(dǎo)致掃描數(shù)據(jù)的采集信號(hào)變?nèi)?，光子密度降低，采集的影像信息電子噪音增加，圖像清晰度勢(shì)必降低。

2.CT旋轉(zhuǎn)部部品距離掃描中心的距離增大，導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)下的部件所承受的離心力增大。

3.在X射線(xiàn)的幾何形狀變更后，如何重建大視野下的高質(zhì)量CT圖像，特別是如何精準(zhǔn)還原每個(gè)像素點(diǎn)的CT值，對(duì)圖像的物理算法有極大挑戰(zhàn)。

國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主研發(fā)大孔徑CT

上世紀(jì)90年代，國(guó)產(chǎn)CT就已經(jīng)服務(wù)于臨床診斷，但適用更廣、一機(jī)多能、更先進(jìn)大孔徑技術(shù)一直掌握在少數(shù)進(jìn)口品牌手中。

2016年2月，賽諾威盛推出國(guó)內(nèi)首款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Insitum系列大孔徑CT（16層、32層、64層），在保證擁有76CM大孔徑的同時(shí)，還擁有20LP/CM分辨率，同時(shí)具有高速掃描功能和大孔徑的物理特性。

賽諾威盛采用了超短幾何機(jī)架設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化光子路徑，在孔徑增大同時(shí)，最大程度上縮短球管焦點(diǎn)到探測(cè)器的距離，以至于焦點(diǎn)到探測(cè)器的距離與常規(guī)70厘米孔徑的CT產(chǎn)品相近。

重新優(yōu)化CT旋轉(zhuǎn)部動(dòng)平衡設(shè)計(jì)，降低旋轉(zhuǎn)部部品在大孔徑和高速旋轉(zhuǎn)下所受的離心力，這樣在物理結(jié)構(gòu)上大幅提升了X射線(xiàn)光子的利用效率。

為將圖像重建的更為細(xì)膩，在X射線(xiàn)影像鏈上做出突破性的革新，在X射線(xiàn)準(zhǔn)直濾過(guò)的設(shè)計(jì)上，經(jīng)過(guò)了細(xì)密的考量，采用了業(yè)界首創(chuàng)具有專(zhuān)利技術(shù)的弧形準(zhǔn)直器，最優(yōu)化的匹配了到達(dá)探測(cè)器的投影數(shù)據(jù)，大幅提升了光子利用效率并降低了到達(dá)人體的輻射劑量。

與此同時(shí)，賽諾威盛的大孔徑CT搭載了超大1024矩陣，基于噪音模型的迭代重建算法，3D錐形束重建以及基于不同X射線(xiàn)頻譜能量的校準(zhǔn)技術(shù)，確保在重建環(huán)節(jié)將圖像噪音降至最低。在影像鏈的關(guān)鍵部件上，使用了具有動(dòng)態(tài)飛焦點(diǎn)技術(shù)的金屬球管和高吸收率、高轉(zhuǎn)化率及低余暉效應(yīng)的新一代探測(cè)器系統(tǒng)，在重建的硬件平臺(tái)上使用了基于GPU的重建平臺(tái)，增加運(yùn)算能力的同時(shí)提升顯示效果。

至此，具備76厘米掃描空間和20Lp/cm高分辨率的的國(guó)產(chǎn)首款大孔徑CT系列面世。

大孔徑系列CT（16-128層）產(chǎn)品的應(yīng)用有助于分級(jí)診療和健康中國(guó)的推進(jìn)，在不增加采購(gòu)成本的前提下，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，讓高端診斷級(jí)大孔徑CT影像技術(shù)更好的惠及中國(guó)百姓。

2016 年賽諾威盛 大孔徑系列CT產(chǎn)品 獲得中關(guān)村首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備示范項(xiàng)目

承擔(dān)北京市科委大孔徑64層CT臨床研究課題及協(xié)和研究項(xiàng)目

2015年1月，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格遴選，賽諾威盛承擔(dān)了北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)《創(chuàng)新品種臨床研究——大孔徑64層CT臨床研究》課題。該課題的主要研究任務(wù)為：通過(guò)對(duì)64層CT探測(cè)器技術(shù)，大孔徑放療一體高速機(jī)架旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，大視野成像技術(shù)，錐束迭代重建算法，64層圖像質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)，低劑量算法的研制，實(shí)現(xiàn)全功能64層CT系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，完成第三方檢測(cè)和臨床試驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。這一研究課題的屬性為產(chǎn)業(yè)類(lèi)自有技術(shù)原始創(chuàng)新，對(duì)于課題承接單位的技術(shù)研發(fā)實(shí)力有很高的要求。

2019年賽諾威盛與北京協(xié)和醫(yī)院共同承擔(dān)了首都健康保障培育研究項(xiàng)目《大孔徑、大視野64層CT系統(tǒng)的示范推廣研究》，此課題標(biāo)志著雙方將在賽諾威盛Insitum精廣角CT臨床使用層面展開(kāi)進(jìn)一步的合作，輸出一套更優(yōu)的掃描方案有助于優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)影像設(shè)備在廣大醫(yī)療機(jī)構(gòu)，特別是基層醫(yī)院的使用和推廣，提升基層醫(yī)院的診斷能力，提升疾病的檢出率， 降低誤診率和漏診率，有助于國(guó)產(chǎn)高端影像設(shè)備的推廣和普及。

大孔徑CT臨床廣應(yīng)用

Insitum大孔徑CT是賽諾威盛自主研發(fā)并完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一款高端計(jì)算機(jī)斷層影像系統(tǒng)。在臨床上可以廣泛應(yīng)用于全身各個(gè)部位的無(wú)創(chuàng)成像，特別適用于觀察病變內(nèi)出血或者鈣化灶、骨骼病變、肺部檢查、腹部檢查等方面。不但能滿(mǎn)足醫(yī)院的影像科，還適用于介入科，腫瘤科，放療科，神經(jīng)內(nèi)科，心臟內(nèi)科，骨科，脊柱外科等。

推進(jìn)高端CT民族品牌進(jìn)程 

賽諾威盛于2019年推出了最新的大孔徑128層CT。在堅(jiān)持大孔徑76厘米設(shè)計(jì)的前提下，128層CT在掃描速度、圖像采集能力、放射劑量、心臟檢查等方面都具有更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。我們期待賽諾威盛在CT領(lǐng)域做得更加深入，在CT影像技術(shù)下為更多臨床科室提供最優(yōu)的解決方案，更好的服務(wù)國(guó)人健康。器械之家也期待未來(lái)有更多國(guó)產(chǎn)品牌在CT領(lǐng)域取得廣泛進(jìn)展。

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