11月26日，第109屆北美放射學(xué)會(huì)年會(huì)(RSNA2023)在芝加哥正式開(kāi)幕。佳能醫(yī)療秉承“Leading through Change— 創(chuàng)新引領(lǐng)改變”的主題，帶來(lái)豐富多元的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)成果，又一次生動(dòng)地詮釋了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心要義。
2022年RSNA前夕，佳能醫(yī)療公布了開(kāi)發(fā)光子計(jì)數(shù)CT的布局和實(shí)踐，那么時(shí)隔一年，佳能醫(yī)療光子計(jì)數(shù)CT收獲了哪些新發(fā)展，今天這篇文章，將為大家詳細(xì)解讀。
“我們認(rèn)為，光子計(jì)數(shù)CT掃描器將成為理想的診斷機(jī)器?！薄涯芗瘓F(tuán)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官御手洗富士夫
光子計(jì)數(shù) CT 的到來(lái)仿佛就在昨天，但實(shí)際上，佳能醫(yī)療早已深耕這一領(lǐng)域多年。
自1971年問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)經(jīng)歷了驚人的演變，使得CT在疾病診療中扮演著越來(lái)越重要的角色。經(jīng)過(guò)多年的資源整合、技術(shù)革新，佳能醫(yī)療CT的多項(xiàng)技術(shù)重新定義了CT在臨床診療中的角色，例如寬體探測(cè)器、UHR-CT和深度學(xué)習(xí)重建技術(shù)。今天，為推動(dòng)CT技術(shù)的下一次突破，佳能醫(yī)療正在加速推進(jìn)新型光子計(jì)數(shù)CT的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。
佳能醫(yī)療PCCT的探測(cè)器采用碲鋅鎘材料(CZT)構(gòu)建。在碲鎘材料中加入金屬鋅，與單獨(dú)的碲化鎘相比，它提高了探測(cè)器捕獲光子的能力，從而實(shí)現(xiàn)更高的劑量效率。作為關(guān)鍵一步，佳能醫(yī)療于2022年收購(gòu)了全球著名的光子計(jì)數(shù)探測(cè)器設(shè)計(jì)和制造公司Redlen Technologies Inc. 。Redlen公司主要生產(chǎn)用于光子計(jì)數(shù)的碲鋅鎘半導(dǎo)體檢測(cè)器模塊，這是業(yè)內(nèi)具有良好性能的模塊。通過(guò)整合Redlen先進(jìn)的光子計(jì)數(shù)技術(shù)和佳能醫(yī)療在CT系統(tǒng)、軟件和深度學(xué)習(xí)圖像重建人工智能方面的優(yōu)勢(shì)，佳能醫(yī)療將在全球范圍內(nèi)為患者提供高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)影像診斷。
Redlen與佳能醫(yī)療合作的緊湊型讀出電路設(shè)計(jì)最大化了探測(cè)器的有效面積，可以進(jìn)一步提高劑量效率。PCCT 探測(cè)器與佳能醫(yī)療 CT 平臺(tái)的幾何形狀兼容，可以直接將 CZT 探測(cè)器與佳能醫(yī)療現(xiàn)有的 CT 功能和工作流程增強(qiáng)功能相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備最大的實(shí)用性。通過(guò)優(yōu)化像素尺寸、快速讀出和復(fù)雜的建模算法，佳能醫(yī)療的CZT探測(cè)器可以輕松應(yīng)對(duì)脈沖疊加和電荷共享等挑戰(zhàn)，從而產(chǎn)生低噪聲、高分辨率的圖像。
“光子計(jì)數(shù)CT(PCCT)是我們努力把握CT發(fā)展之路的新高點(diǎn)。我們希望下一代掃描器能在低輻射劑量的前提下，在更短時(shí)間內(nèi)生成高分辨率圖像，從而減輕患者負(fù)擔(dān)?！?/FONT>——佳能醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社總裁兼首席執(zhí)行官瀧口登志夫
佳能醫(yī)療致力于將PCCT加入高端醫(yī)療影像設(shè)備和人工智能之列。2022年底，佳能醫(yī)療在日本國(guó)立癌癥中心 (NCC) 安裝了首個(gè) PCCT 系統(tǒng)，并獲得了監(jiān)管許可，開(kāi)始用CZT-PCCT進(jìn)行臨床掃描和評(píng)估。
基于患者數(shù)據(jù)的初步研究已經(jīng)開(kāi)始，這標(biāo)志著開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)入了一個(gè)非常令人興奮的階段。NCC 與佳能醫(yī)療合作啟動(dòng)了一套臨床研究計(jì)劃，以探索 PCCT 對(duì)于新臨床應(yīng)用以及常規(guī)掃描的優(yōu)勢(shì)。
日本柏市國(guó)立癌癥中心東醫(yī)院的患者掃描
“在目前的研究中，我們預(yù)計(jì) PCCT 能夠產(chǎn)生重大影響的領(lǐng)域之一是腫瘤學(xué)的臨床護(hù)理。佳能醫(yī)療正在與 NCC 探索性腫瘤學(xué)研究與臨床試驗(yàn)中心 (EPOC) 以及位于日本柏市的 NCC 東醫(yī)院合作，探索 PCCT 的新診斷方法，并研究其對(duì)腫瘤學(xué)的臨床價(jià)值?！?/FONT>——佳能醫(yī)療系統(tǒng)醫(yī)學(xué)物理高級(jí)經(jīng)理Kirsten Boedeker
隨著研究的深入推進(jìn)，PCCT 的預(yù)期優(yōu)勢(shì)不斷呈現(xiàn)。這種更高的探測(cè)器精度與光譜信息相結(jié)合，可以提高病理變化的可檢測(cè)性，改善體內(nèi)各種物質(zhì)的辨別和識(shí)別，以及基于定量圖像分析的組織表征和惡性腫瘤評(píng)估。這些領(lǐng)域的進(jìn)步將提高腫瘤學(xué)領(lǐng)域患者護(hù)理全流程的診斷準(zhǔn)確性，從預(yù)防到診斷，到治療效果評(píng)估，再到長(zhǎng)期預(yù)后。
成像質(zhì)量新高度
電子噪聲作為傳統(tǒng)EID-CT的一個(gè)主要短板在全新的PCCT上被攻克。
EID的電子噪聲不可避免地與真實(shí)信號(hào)混淆在一起，當(dāng)光子數(shù)量較少時(shí)，電子噪聲就會(huì)變成主導(dǎo)信號(hào)，大幅降低圖像質(zhì)量。PCCT 改善了噪聲特性，低于最低能量閾值的電子噪聲會(huì)被選擇性地濾除，特別是對(duì)于體型較大的患者和篩查等低劑量應(yīng)用。這種降噪既可以提高圖像質(zhì)量，也可減少患者的輻射暴露。
超高分辨率(UHR)
提高空間分辨率是光子計(jì)數(shù)探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)之一。
PCCT 探測(cè)器允許使用更小的探測(cè)器單元，在常規(guī)應(yīng)用中，這些像素單元可以組合在一起，在不增加圖像噪聲或輻射劑量的前提下，相比于傳統(tǒng) CT可以獲得更高的空間分辨率。在增加空間分辨率可以提高臨床價(jià)值的應(yīng)用中，這些像素單元又可以單獨(dú)工作以實(shí)現(xiàn)超高空間分辨率。并且探測(cè)器像素之間不需要額外的隔膜來(lái)防止串?dāng)_。因此， PCCT 還為常規(guī)超高分辨率 (UHR) 掃描打開(kāi)了新的大門。
佳能醫(yī)療在超高分辨率 CT 方面擁有前沿的技術(shù)積累。2017年，佳能醫(yī)療發(fā)布全球首臺(tái)超高分辨率CT系統(tǒng)(UHR-CT)——Aquilion Precision，這是迄今唯一一臺(tái)可以用于臨床的UHR-CT。經(jīng)過(guò)在 UHR 圖像重建和工作流程領(lǐng)域的多年深耕與積累，以及在球管設(shè)計(jì)、掃描床定位和機(jī)架振動(dòng)方面取得的新進(jìn)展，UHR-CT的利用效率被有效放大。借助于這些卓越的進(jìn)步，佳能醫(yī)療有望在繁忙的臨床工作中引領(lǐng) UHR-PCCT 的臨床應(yīng)用和更優(yōu)的工作流程。
光譜成像
在臨床應(yīng)用方面，PCCT 系統(tǒng)的能量箱可以在每次掃描時(shí)輕松實(shí)現(xiàn)材料分解，這包括常規(guī)的雙能源應(yīng)用，但也允許開(kāi)拓可以利用多個(gè)能源箱的新臨床應(yīng)用。
佳能醫(yī)療在光譜重建領(lǐng)域的前沿技術(shù)賦予了PCCT特殊的優(yōu)勢(shì)，它可以最大限度地減少噪聲和最大化光譜價(jià)值。由于能量閾值可調(diào)節(jié)，PCCT 還能夠?qū)崿F(xiàn)特定的 K- edge成像，從常見(jiàn)的對(duì)比劑例如碘和釓到新型納米進(jìn)顆粒對(duì)比劑。PCCT 的光譜能力，特別是與新型造影劑結(jié)合使用時(shí)，可以帶來(lái)新的診斷成像技術(shù)和治療評(píng)估方法。
（佳能醫(yī)療）
