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獻(xiàn)禮新中國(guó)70周年——記中國(guó)首臺(tái)多功能動(dòng)態(tài)DR

導(dǎo)讀：新中國(guó)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(qǐng)那些在新中國(guó)醫(yī)療體系建設(shè)中有過(guò)突出貢獻(xiàn)的企業(yè)或團(tuán)隊(duì)，向大眾講述那些年他們與中國(guó)的不解之緣！本文講述的是中國(guó)首臺(tái)多功能動(dòng)態(tài)DR的故事。

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)，自此，開(kāi)啟了利用X射線(xiàn)對(duì)人體進(jìn)行醫(yī)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(xiàn)了兩條技術(shù)發(fā)展路徑。

在靜態(tài)成像層面，X光機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬機(jī)、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(shè)備的發(fā)展經(jīng)歷了模擬胃腸機(jī)、數(shù)字胃腸機(jī)、組合型胃腸機(jī)三個(gè)階段，臨床應(yīng)用的便捷性得到不斷提高。

但靜態(tài)DR和組合型胃腸機(jī)由于技術(shù)的限制，面對(duì)醫(yī)療需求的復(fù)雜性與多樣性，存在著其天然的盲區(qū)。在此背景下，融合DR與胃腸機(jī)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)以動(dòng)態(tài)探測(cè)器為核心的影像鏈實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)觀察與靜態(tài)點(diǎn)片高速、流暢切換的多功能動(dòng)態(tài)DR應(yīng)運(yùn)而生，多功能動(dòng)態(tài)DR出現(xiàn)的本質(zhì)是對(duì)醫(yī)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(jī)在臨床使用過(guò)程中逐漸暴露了其無(wú)法滿(mǎn)足醫(yī)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(jié)構(gòu)影像疊加而導(dǎo)致的特殊性病灶大量漏診誤診的問(wèn)題，也無(wú)法觀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(jī)器使用效率低，完全不適應(yīng)中國(guó)醫(yī)療資源分布不均的現(xiàn)實(shí)情況。

而對(duì)于胃腸機(jī)來(lái)說(shuō)，由于探測(cè)器部分使用影像增強(qiáng)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(yī)生的觀察與診斷，而不能實(shí)時(shí)拍攝并保存高清數(shù)字化影像更是胃腸機(jī)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(jī)優(yōu)勢(shì)，并深度拓展臨床應(yīng)用的新設(shè)備的出現(xiàn)。

自主研發(fā)箭在弦上

鑒于靜態(tài)DR和胃腸機(jī)的這些應(yīng)用缺陷，在全世界范圍內(nèi)，日本島津公司第一位推出了一機(jī)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(guó)外廠(chǎng)商手中的MR、CT設(shè)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(guó)內(nèi)終端價(jià)格超過(guò)了500萬(wàn)，即使是國(guó)內(nèi)的高等級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)也無(wú)法輕松面對(duì)這類(lèi)成本高昂的設(shè)備，更何況中國(guó)還有如此大數(shù)量的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)。自主研發(fā)中國(guó)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(guó)首臺(tái)多功能動(dòng)態(tài)DR

2012年，國(guó)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(qū)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(xiàng)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(cè)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(chǔ)備，安健科技多功能動(dòng)態(tài)DR項(xiàng)目組陸續(xù)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(xiàng)目組首先實(shí)現(xiàn)了探測(cè)器的動(dòng)態(tài)化，完成了從靜態(tài)探測(cè)器到動(dòng)態(tài)探測(cè)器的飛躍。這里涉及到幾個(gè)關(guān)鍵要素，第一，項(xiàng)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(xiàn)了高壓和探測(cè)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(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的0.8S透視切換高清點(diǎn)片。第二，項(xiàng)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(shù)據(jù)量的傳輸問(wèn)題，并且獨(dú)特地運(yùn)用GPU技術(shù)，加速了對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)膩化的并行處理，保證了后端的處理和顯示效率。

實(shí)現(xiàn)了在短時(shí)間內(nèi)采集大數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿惴ǘ撕螅?xiàng)目組接下來(lái)要面對(duì)的是X線(xiàn)影像設(shè)備無(wú)可避免的劑量問(wèn)題。數(shù)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(xiàn)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(duì)非線(xiàn)性影像數(shù)據(jù)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(jī)影像鏈的大幅提升，從高壓到球管，到動(dòng)態(tài)探測(cè)器，再到軟件，核心部件的匹配性趨于穩(wěn)定。最終，項(xiàng)目組實(shí)現(xiàn)了設(shè)備1mas劑量的影像效果達(dá)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(tǒng)各部分的密切配合，保證整機(jī)設(shè)備貼合臨床應(yīng)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(xiàng)目組進(jìn)行了動(dòng)態(tài)床在內(nèi)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)。兩者合一，方能真正為臨床所用。

中國(guó)首臺(tái)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(jī)研制成功，并步入臨床驗(yàn)證階段。在臨床驗(yàn)證中，這款設(shè)備無(wú)論是在人體各部位的投照應(yīng)用，還是在胃腸造影以及特殊造影中，均高指標(biāo)的通過(guò)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用。

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

                           

在中華醫(yī)學(xué)會(huì)第23次全國(guó)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(jiǎng)”

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(guó)內(nèi)首臺(tái)多功能動(dòng)態(tài)DR的問(wèn)世，不但填補(bǔ)了中國(guó)在多功能X線(xiàn)影像設(shè)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(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，甚至是基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)，其一機(jī)即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化攝影、數(shù)字化造影、數(shù)字化透視、全身拼接檢查，促進(jìn)了中國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的能力升級(jí)建設(shè)，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(zhǔn)診斷應(yīng)用造福著廣大就診患者。

持續(xù)突破，引領(lǐng)全球動(dòng)態(tài)DR趨勢(shì)

作為國(guó)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(guó)首臺(tái)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(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)態(tài)平板DR—DTP570系列產(chǎn)品，成為國(guó)內(nèi)唯一掌握動(dòng)態(tài)平板探測(cè)器技術(shù)的整機(jī)廠(chǎng)家；在2018年安健科技動(dòng)態(tài)DR全球裝機(jī)用戶(hù)已達(dá)3000家，動(dòng)態(tài)DR應(yīng)用于全球近40個(gè)國(guó)家和地區(qū)；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(jī)設(shè)計(jì)上，均已達(dá)國(guó)際級(jí)水準(zhǔn)，成為高端醫(yī)療市場(chǎng)中極具競(jìng)爭(zhēng)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(tái)多功能動(dòng)態(tài)DR項(xiàng)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(xiàn)狀，我們一直有更高的追求，希望能讓更多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)能用得起高端的醫(yī)療設(shè)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(guó)智造的最強(qiáng)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(zhǔn)的診斷，近年來(lái)正逐漸得到臨床的認(rèn)可。盡管目前國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)的廠(chǎng)家不多，但器械之家相信，在臨床需求驅(qū)動(dòng)的未來(lái)，會(huì)有越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)品牌在動(dòng)態(tài)DR領(lǐng)域取得成績(jī)，讓更多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)用得起動(dòng)態(tài)DR。