自1895年X線被發(fā)現(xiàn)，就此打開影像世界的大門，人體骨骼的奧秘就此揭開。又隨著科技不斷發(fā)展，計算機數(shù)字圖像技術出現(xiàn)，數(shù)字X線攝影（DR）逐漸問世，醫(yī)學影像技術日益成熟，推動醫(yī)學影像學從模擬化走向數(shù)字化。

最初的DR設備，一直局限于二維解剖成像。推動DR設備技術進步，主要在于核心部件探測器升級改進，從間接化向直接化發(fā)展，從模擬化到數(shù)字化轉變。進入21世紀后，最重大的突破就是非晶硅平板探測器的發(fā)明，這無疑是對DR行業(yè)一次更新，大大提高了DR的數(shù)字化水平。

第一次革新出現(xiàn)

自21世紀以來，隨著DR設備的普及，X線檢查的效率及便捷性鈞得到提升。但靜態(tài)DR只能拍攝出二維平片，不僅極易收到投照角度影響，還存在器官組織混疊問題，這也是造成醫(yī)生誤診、漏診的原因之一。

顯然，靜態(tài)DR并不能滿足臨床需求。以胃腸患者為例，這類患者常需要造影檢查，但靜態(tài)DR更多顯示的是器官投影。單一角度及時間，較難發(fā)現(xiàn)細微病灶。隨著DR技術的發(fā)展，更高效、更精準、更便捷的動態(tài)DR應運而生。

2013年，安健科技自主研發(fā)了中國首臺動態(tài)DR，開啟了國產設備動態(tài)DR時代。從功能方面上，動態(tài)DR是一款多功能DR，可以進行數(shù)字化x線攝影、數(shù)字化x線造影、數(shù)字化x線透視等，相較于靜態(tài)DR，動態(tài)DR具備更多的臨床應用場景。這種動態(tài)DR在業(yè)內又被稱為“數(shù)字胃腸機”，主要用于消化道、泌尿及呼吸系統(tǒng)的造影檢查。

(左為動態(tài)DR臨床圖像，右為上消化道造影圖像）

隨著動態(tài)DR技術的不斷拓展，其臨床價值得到了充分的釋放。在技術上，動態(tài)DR已經超越靜態(tài)DR，并且它還具備多重臨床應用功能，這使得它能夠為醫(yī)生提供更加全面的X線診斷解決方案。這意味著，動態(tài)DR不僅在功能上更加豐富，而且還能在操作上更加便捷，從而為醫(yī)生提供更準確、更全面的診斷信息。

第二次革新浪潮 ——DR設備三維化

隨著DR技術進入動態(tài)化，國內DR行業(yè)也達到了鼎盛時期，但數(shù)字化X線攝影探測器技術也進入漫長的寒冬期。難道動態(tài)DR就是國內數(shù)字化X線攝影探測器技術的頂點？

答案一定是否定的，在經歷大約十年的沉淀。進口廠商西門子醫(yī)療，以及國產醫(yī)療廠商安健科技分別推出了雙懸吊機器人“立”、國內首臺航艙式立位錐束斷層X線攝影系統(tǒng)，在動態(tài)的基礎上實現(xiàn)三維化。

為什么要將動態(tài)DR向三維化發(fā)展呢？明明CT或MRI就可以提供三維影像。

原因一：三維相較于二維信息更加全面、更加準確

即使是動態(tài)DR，仍會因二維平片的緣故，極易受到投照角度以及擺位的影響導致漏診和誤診，而三維檢查能全面的呈現(xiàn)被檢查部位在多個角度下的三維影像信息，能夠提供精準且直觀量化的測量數(shù)據輔助臨床做出精準診療。

原因二：拍攝體位不同（立位與臥位的不同）

目前市面上的CT和MR都是在臥位上進行檢查。根據研究顯示，人體在仰臥位和立位狀態(tài)下，脊柱和關節(jié)的形態(tài)會發(fā)生顯著變化。因此，在仰臥位狀態(tài)下拍攝的臨床影像可能無法準確反映人體在正常承重狀態(tài)下的骨骼關節(jié)信息。

（A腰椎仰臥位、B仰臥位軸向加載、C站立位測量對比）[1]

如圖所示，對照腰椎仰臥位，腰椎長度：軸向加載 -1.6%、站立位 -2.2%。L2/3和L3/4的節(jié)段前凸角：軸向加載、站立位都顯著增加。

L5/S的節(jié)段前凸角、骨盆角度：軸向加載顯著減小，站立位無顯著變化。通過以上描述可以看出，CT/MR檢查無法觀察到患者在自然承重狀態(tài)下關節(jié)的狀態(tài)，對于站立位患者自然負重情況下發(fā)生的椎體變化、關節(jié)間隙變窄、椎間孔變窄等問題，CT和MR可能難以準確定位病灶。

此外，根據一些資料介紹，自然承重狀態(tài)下人體骨骼關節(jié)的生理狀態(tài)變化對于評估疾病進展和治療效果非常重要。

值得注意的是，在全球高發(fā)的膝關節(jié)炎診療中，根據2021年的《中國骨關節(jié)炎診療指南（2021年版）》，膝骨關節(jié)炎的分期以臨床癥狀和影像學檢查為標準。其中影像學檢查依靠“立位X射線平片”及仰臥位的MRI。

“立位X射線平片”是因為立位下的關節(jié)狀態(tài)和測量參數(shù)才能反映患者真實的膝骨關節(jié)炎狀態(tài)，便于指導分型和診療。但是！因為患者擺位、關節(jié)旋轉和投照角度的影響，X射線平片的測量精度很難滿足精準分型和診療的需求。傳統(tǒng)螺旋CT和MRI這種三維成像手段又無法支持負重位的掃描。

綜上所述，臨床急需一款可支持立位三維成像手段。因此，安健科技推出的立位容積成像f-DR。打破傳統(tǒng)CT和MRI的仰臥掃描方式，采用站立位下進行全脊柱、全下肢三維掃描與重建，以獲取自然承重狀態(tài)下的骨骼真實信息。通過X線和探測器環(huán)繞患者進行圓周運動，實現(xiàn)不同角度的數(shù)據采集，再利用自主研發(fā)的三維重建算法，重建出患者掃描部位的三維容積圖像。

立位容積成像f-DR彌補了CT和MRI的不足，真實反映了患者自然承重狀態(tài)下的椎體變化、關節(jié)間隙變窄、椎間孔狹窄等問題。值得一提的是，f-DR的劑量僅為傳統(tǒng)MSCT的10%~20%。

靜待下一次革新，就DR行業(yè)來說，隨著數(shù)字化X線攝影新技術的不斷發(fā)展，動態(tài)DR三維化是新技術趨勢下的產物。DR逐漸朝著三維化和功能化的方向融合，使影像診斷和治療進入了一個全新的時代。

[1] Lumbar Axial Loading Device Alters Lumbar Sagittal Alignment Differently From Upright Standing Position - A Computed Tomography Study

[2] D.-H. Lee, K.-W. Nha, S.-J. Park, and S.-B. Han, “Preoperative and Postoperative Comparisons of Navigation and Radiologic Limb Alignment Measurements After High Tibial Osteotomy,” Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery, vol. 28, no. 12, pp. 1842–1850, Dec. 2012, doi: 10.1016/j.arthro.2012.05.881.

[3] B. McGrory et al., “The American Academy of Orthopaedic Surgeons Evidence-Based Clinical Practice Guideline on Surgical Management of Osteoarthritis of the Knee,” JBJS, vol. 98, no. 8, p. 688, Apr. 2016, doi: 10.2106/JBJS.15.01311.