更低辐射、更高分辨率的全球首款光子CT今起落户瑞金医院

MEMS 2024-06-24 00:02

全球首款光子计数CT(以下简称“光子CT”)在瑞金医院正式投入运行,这意味着对于疾病的早期、精准诊断带来机遇。本台光子CT首次将碲化镉(CdTe)这种新型半导体作为光子计数CT探测器的材料,使得X线剂量效率得到成倍提升,实现了CT检查辐射剂量大幅降低,空间分辨率提升、达到微米级,提高了图像质量,为疾病的“早诊早治”提供了新的利器。


01

突破技术瓶颈,让CT检查更准确更安全


CT已经成为医疗机构里常用的检查设备。由于传统CT采用的固体闪烁晶体探测器是通过间接转换的方式获得图像(X线→可见光→电信号),因此目前的CT技术仍然面临着诸如探测器像素尺寸存在物理极限,从而影响着空间分辨率;不同的扫描参数(kV等)给CT定量一致性带来挑战等不同局限。


光子CT变革式改进了传统CT的成像方式。与现有CT不同的是,光子CT可以实现单个X线光子检测,并对记录的脉冲信号进行分析,可以获知X线光子的能量范围,其检测灵敏度有大幅提高。它以半导体探测器为特征,直接获取X射线光子及其能量,使得所获取的CT衰减值不再受到扫描条件的影响,标准化了CT定量值。此外,光子CT可消除电子噪声,即使在极低辐射剂量下或肥胖患者的CT检查中,光子CT也将拥有比传统设备更低的图像噪声、更少的条纹伪影和更稳定的CT值,使CT检查更准确、更安全,拓宽了CT临床应用。

02

辐射量大幅降低,一次鼻窦扫描相当于晒了两小时太阳


随着技术的升级换代,患者接受的辐射剂量已经非常之低,但仍有很多患者对“吃射线”心存疑虑。实际上,辐射本身是一个相当普遍的现象存在于自然界中,日常生活中我们吃的香蕉也是存在天然放射性的,所以科学上有个名词叫“香蕉等效剂量”,用吃了多少根香蕉来衡量所受到的辐射剂量。


“使用光子计数CT进行检查,一次肺部CT平扫的辐射剂量大约为0.03msv,相当于吃了200根香蕉所受到的辐射剂量。一次鼻窦扫描的辐射剂量大约为0.001 mSv,相当于晒了两个小时太阳,远远低于每个人每年平均接受的天然辐射剂量—2.4mSv。”瑞金医院放射科主任严福华表示:“随着科技的不断进步,CT扫描的辐射剂量大幅降低的同时,保证了优良的图像质量,让放射诊断真正做到了看得清、看得准、看的全、安全看。”

03

提升空间分辨率,助力冠脉CT成像获得更多诊断信息


分辨率是指CT可识别图像中最细微结构的能力,对CT尤为重要。和传统CT相比,光子CT有着高达110微米的空间分辨率,可以以更精准的成像,为疾病诊疗提供影像学支撑。


例如,冠心病是由于冠状动脉粥样硬化引起血管管腔狭窄或阻塞,造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致的心脏病,也是最常见的心脏疾病之一。冠脉有无狭窄以及狭窄程度的评估对冠心病的诊断和治疗非常重要,针对管壁有严重钙化的管腔狭窄和置放支架后的再狭窄,基于传统CT的血管成像常常因分辨率不足,导致对实际狭窄程度的判断不准确。光子CT在评估管壁的严重钙化、管腔弥漫性狭窄、分析高危斑块性质等方面都有显著优势,对于冠脉CT成像可以获得更多诊断信息,这能够极大减少患者接受创伤性的冠状动脉造影检查的次数,有望未来真正改变以往的诊疗模式和流程,让患者获益。


04

人性化关怀设计,助力慢病早期诊断


普通人做CT检查,往往会有一定的恐惧、紧张心情。光子CT设计了很多人性化的患者关怀功能,82 cm的大孔径,明显减轻受检者的幽闭恐惧,整个机房设计的也更加明亮、温暖,以缓解受检者的紧张情绪,使患者能更放松地完成检查。光子CT还通过提示灯的方式为听力障碍或惯用方言的患者提供可视化指令,在检查过程中与患者保持有效的沟通,从细微处入手,有效提升检查成功率。此外,大螺距的快速扫描,能够实现亚秒级的大范围扫描,进一步降低了辐射剂量,并为无法屏气的患者带来了福音。


《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》指出,中国现有确诊慢性病人近3亿,2019年我国因慢性病导致的死亡人数占总死亡人数的88.5%,其中心脑血管病、肿瘤、慢性呼吸系统疾病死亡比例达80.7%,防控工作仍面临巨大挑战。健康中国行动将检测、 监测、早诊早治、规范化治疗等建议贯穿四类重大慢性病防治行动,在策略上从注重“治已病”向“治未病”转变。严福华表示,医学影像学在慢病早期诊断和患者管理中也能发挥重要作用,光子CT展现出的临床应用价值对于重大慢病防治意义重大。


瑞金医院作为国内首家使用光子CT的单位,在前期临床测试阶段已经积累了一定的使用经验,并且开展了多个体模研究和临床病例的初步研究,已有数篇论著发表在影像学的专业期刊上如不同成像模式下脂肪定量的稳定性和准确性研究、保钙重建算法与虚拟平扫以及真实平扫的比较研究、超高分辨率评估不同内径冠脉支架的研究、低辐射剂量条件下同时定量铁和脂肪的可靠性研究等。


目前,光子CT已在瑞金医院放射科正式投入运行。此外,基于光子计数CT的系列科学研究也在同步开展,包括基于光子CT的“一站式”多病种筛查的临床应用、光子CT极低剂量的肺CT检查等,有望为广大患者带来更多福音,在疾病的早诊早治和患者预后改善方面发挥应有的作用。

 
延伸阅读:
《新兴图像传感器技术及市场-2024版》
《光谱成像市场和趋势-2022版》

MEMS 中国首家MEMS咨询服务平台——麦姆斯咨询(MEMS Consulting)
评论 (0)
  • 在+24V输入增加了软起电路和防反接电路,先看电路原理图,如下,防反接电路的原理一目了然,G极达到Vth值,U28和U5就会导通,电流从D极导通到S极,详细规格书见下面。VDS,RDS(on)和ID很重要,如下,之前选的这款为何还是有问题呢,可以从温度和电压电流的应力入手,考察U28的软起参数是否合理。首先,看一看之前测的温度参数,用K型线的热电偶点的,如下,充电的时候,U28温度达到了123℃,如下,放电的时候,U28温度达到了120℃,如下,从上面的数据看,这样的U28温度,我们是接收不了的
    liweicheng 2024-07-13 19:06 34浏览
  •   读报见文《中国的AI价格战和“不知道怎么用AI”的日本人 - FT中文网》  如题,好奇,中日两国对AI表现怎么是这样呢?  我人在中国,看新闻与现实,“中国的AI价格战”不足为奇。  没去过日本,只有看新闻,好奇的是日本人“不知道怎么用AI”?  第一想到的是日本不是很早就搞机器人了吗?  百度看看,日本什么时候开始使用机器人?  日本在20世纪80年代开始在各个领域推广使用机器人。日本将1980年称之为“机器人普及元年”。到了1985年以后,日本进入了被称为“智能机器人的时代”。  智能
    自做自受 2024-07-13 22:40 177浏览
  •     丝印层(Silkscreen Layer)位于PCB的外表面,采用白色或者其他颜色的墨水(ink)制作,没有电气特性。    丝印层得名于制造它所用的Silkscreen工艺。这个工艺很像创作版画,或者给T恤上做装饰图:先在一个网板(stencil)上刻划出图案,然后用辊子涂刷墨水,让墨水透过网板附着在PCB上,然后用紫外线或者加热的方式使墨水固化。    丝印层主要起指示作用。丝印层上面的字符、指示线可以直观地告诉观察PCB的
    电子知识打边炉 2024-07-13 14:27 18浏览
  •     这篇分享对化学腐蚀/离子迁移的学习。    化学腐蚀的本质是氧化还原反应,即原电池。反应条件是:     1. 有可溶性电解质。电解质可能来自PCB的电镀或清洗工序,也可能来自残留的助焊剂(flux)。常见的有氯离子(有卤flux、汗液、盐雾)、酸(flux的酸);     2. 有溶剂。常见的是水(湿气),也可以是有机溶剂。树脂材料内部会吸附湿气,PCB加工过程有湿气,质量差的孔内壁会吸附湿气,V-cut分
    电子知识打边炉 2024-07-14 17:07 34浏览
  •     这篇分享对PCB电化学迁移(ECM, Electrochemical Migration)的学习。     ECM发生在导体之间,是一种需要PCB通电才能持续的电化学反应,和电镀的原理相同。反应条件是:     1. 有电场。存在电位差/电压降,一般来说电位差/电压降越大,电化学反应的速度越快。     2. 有可溶性电解质和溶剂,这个和化学腐蚀机理相同。     3. 有迁移通道。即电荷
    电子知识打边炉 2024-07-14 17:40 29浏览
  • UAVDT数据集是一个专为无人机图像检测而设计的数据集,其特点包括丰富的标注和多样化的场景,对无人机图像处理领域的研究具有重要的价值。 UAVDT(Unmanned Aerial Vehicle for Detection and Tracking)数据集是为了在无人机图像中进行目标检测和跟踪研究而创建的。这个数据集主要由从无人机捕获的高清视频序列组成,涵盖了各种环境和场景,如城市、乡村、森林和海边等。 在UAVDT数据集中,图像主要包括小型车辆、行人和自行车等类别的目标,这些目标在图像中被
    丙丁先生 2024-07-15 07:33 56浏览
  • 非常荣欣参加了这次《运放电路环路稳定性设计》试读体验活动,同时非常感谢面包板论坛举办此活动。本书印刷还是非常新颖,具有精美漫画。下图为图书正面。 本书利用“原理分析、仿真计算、样机测试”三步学习法对运放电路环路进行稳定性设计,使读者能够对已有电路彻底理解,并且通过计算和仿真分析对原有电路进行改进,以便设计出符合实际要求的运放电路,达到实际应用的目的。首先,进行简单运放电路分析,运用反馈控制理论和稳定性判定准则进行时域/频域计算和仿真,当计算结果和仿真结果致时再进行实际电路测试,使三者有机统一;
    shenwen2007_656583087 2024-07-13 12:53 18浏览
  • 概述 SiPM测试系统的信号处理板使用了ADI的单片4通道的高速差分ADC信号,所以FPGA需要通过LVDS接口来收取差分高速ADC送出的差分串行数据。 本文讨论FPGA如何例化LVDS模块,以及几种用来收取外部ADC采样后送来的高速差分串行数据。10代器件LVDS实例化界面 在Intel的10代器件中有Arria、Cyclone、MAX以及Stratix几种,我们使用的是Cyclone系列10代GX产品。图1:LVDS模块例化界面 如图1所示为LVDS例化界面,具体使用方法可以参考1“LVDS
    coyoo 2024-07-14 12:25 97浏览
  •     PCB表面绝缘电阻(SIR, Surface Insulative Resistance)有IPC和Bellcore GR78-CORE两个主要标准。    IPC-TM-650 方法2.6.3.7 是针对SIR的。这个标准的英文版本可以免费从IPC官网下载获得。IPC(国际电子工业联接协会)是PCB标准化主要组织。    这个测试方法针对PCB裸板(即安装元器件之前的PCB),而且是使用IPC推荐的测试板/图案(Vehicle
    电子知识打边炉 2024-07-14 22:07 33浏览
  •     PCB上不同电气网络的连线之间,要有绝缘间隙(Clearance)和爬电距离(Creepage Distance)。画过PCB的朋友都知道,原理图上的电气连线(Wire)对应PCB Layout上的电气连线,PCB Layout上的电气连线对应铜导线。铜导线是在PCB覆铜层上,利用掩模(mask)和化学蚀刻(Etching)的方法,把PCB Layout上的铜导线部分留下,并去除非导线部分而做出来的。不同电气网络的连线中间要足够绝缘,足够干净,否则轻则漏电,重则短路。
    电子知识打边炉 2024-07-14 16:06 27浏览
  • ADB(Android Debug Bridge)是Google提供的命令行工具,用于帮助开发者与安卓设备进行通信。它在安卓应用开发和设备管理中非常重要,因为它可以帮助开发者安装、调试和卸载应用,访问设备文件系统,以及获取设备日志等。通过ADB,开发者能够在多种测试场景中模拟用户操作,优化应用性能和用户体验。 要使用ADB,首先需要确保电脑已安装ADB驱动,并且手机已开启USB调试模式。在Windows系统中,通常不需要手动下载ADB驱动,因为Windows 8/10/11已经自带了相应的驱动
    丙丁先生 2024-07-15 07:27 47浏览
  • “颠覆与涅槃,颠覆自我与重新涅槃,让企业在变革中更完美的蜕变。”这是小鹏汽车董事长兼CEO何小鹏,在2024年开年时候说的话。如今2024年已经过去了一半,小鹏汽车的处境,似乎并没有变得更好,反而是状况不断。据不完全统计,近一年来,从小鹏汽车离职的高管团队,并不在少数。从此前宣布加入英伟达的智驾负责人吴新宙,到后面的AI负责人刘兰个川(Patrick)、软件负责人Parixit Aghera,再到此次离职的矫青春,小鹏汽车近一年都处于内部动荡之中。而在这种动荡之外,小鹏汽车也正在经历一场“冰与火
    刘旷 2024-07-15 09:56 51浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦