DR立位三維與CT立位三維的對比
2022年,DR技術繼2005年之后再次宣布取得重大突破。全球醫學影像設備核心廠商西門子醫療與安健科技,基于錐形束斷層掃描技術推出了全球兩款錐形束斷層X線攝影系統,該系統可在患者自然站立位下,完成三維斷層圖像掃描與重建,填補了當前醫學影像檢查中,無法實現立位三維成像問題,實現了數字化X線攝影在2D融合3D成像上的全新突破。也就是DR立位三維技術。
(圖2:安健科技WR-3D圖片)
一年后,2023年,賽諾威盛在CMEF展會期間舉辦了2023年春季新品發布會,展示了垂直CT——OmegaCT One;同時,開影醫療在大會現場舉辦了隆重的啟動儀式,慶祝全球首臺精密斷層立位CT——Standing 128榮耀亮相。從此,CT一樣可以實現立位掃描。
前后相隔僅僅一年,一個是西門子、安健科技推出的DR立位三維技術,一個是賽諾威盛、開影推出的CT立位三維技術,都是立位三維,究竟哪個技術更勝一籌呢?
一、從技術原理來說。
賽諾威盛的垂直CT OmegaCT One,其本質還是傳統螺旋CT的扇形束或類扇形束掃描重建方法,利用X射線束對人體某一部位的特定層面進行掃描,X射線透過人體組織后被對面的探測器接收,之后由計算機重建出三維圖像。
安健科技的DR立位三維技術取名WR-3D,即負重位三維錐形束CT,它使用的是大C的Cone Beam錐束成像技術,即CBCT技術,全稱為:Cone beam Computer Tomography,錐形束投照計算機體層攝影系統。CBCT技術采用平板探測器作為X線探測設備,X線和探測器環繞患者進行圓周運動實現不同角度的數據采集,并通過三維重建算法重建出患者掃描部位的三維容積圖像。相對于傳統螺旋CT具有低劑量、高空間分辨率和更大的Z軸覆蓋范圍。
(圖3:CBCT掃描示意圖)
二、從功能上來說。
在CT圖像上,不同的灰度級別代表不同組織對X射線的吸收和衰減程度,從而反映出人體內部結構的詳細信息。所以CT成像技術不僅可以生成二維的橫斷面圖像,還可以通過旋轉掃描和多層探測器使用,生成三維圖像,提高診斷的準確性和清晰度。
而WR-3D,一次掃描重建可以同時獲得患者站立位狀態下的三維圖像、體表信息和骨關節信息,更能夠為患者術前術后提供精確的數據支撐。并且為了更好的輔助臨床診斷,這套系統還可以選配最先進的AI自動測量技術,可以自動完成三維Cobb角、椎體旋轉角、骨盆入射角等參數的自動測量及報告,同時支持脊柱3D打印模板的生成,直接3D打印出患者的椎體,可以應用于康復形體訓練規劃、骨科的矯形手術規劃和教學培訓。除此之外,DR設備的常規應用包括立臥位的平片拍攝、造影等都能實現,高端技術上的功能成像等同樣支持。可以說DR立位三維技術是一款一機多用的設備。
(圖4:安健科技WR-3D圖像、AI測量示意圖以及3D打印的脊柱)
三、從劑量上來說。
可以參考近日四川大學華西醫院與安健科技研發團隊,就WR-3D全脊柱成像技術在AIS方面發表的這篇臨床研究的技術成果。
(圖5:四川大學華西醫院與安健科技研發團隊就WR-3D全脊柱成像技術在AIS方面發表臨床研究技術成果截圖1)
從論文中的數據,直觀看到WR-3D掃描腰椎時,劑量不到CT的10%,掃描踝關節時,劑量約為CT的20%。
(圖6:四川大學華西醫院與安健科技研發團隊就WR-3D全脊柱成像技術在AIS方面發表臨床研究技術成果截圖2)
并且此文章還涵蓋了 30 名AIS的志愿者組成的臨床研究,通過臨床醫生打分的方式來評價圖像質量,細分指標有整體圖像質量,圖像噪聲,椎體旁偽影,成像范圍,診斷信心。每一項滿分是5分,從結果看到,醫生對各項細分指標的評價都在3.8分以上,說明影像質量是足以滿足AIS診斷要求的。
(圖7:四川大學華西醫院與安健科技研發團隊就WR-3D全脊柱成像技術在AIS方面發表臨床研究技術成果截圖3)
也就是說在同部位的掃描上,WR-3D的劑量是CT劑量的10%-20%,并且圖像質量也能夠滿足AIS的診斷要求,所以說WR-3D是一款低劑量、高圖像質量的檢查技術。
四、從價格上來說。
據導航網公開信息查詢,一臺普通CT機器的價格普遍在700萬到1200萬之間,較高端的CT產品可能達到近2000萬,而一臺DR立位三維機器的價格則在300-500萬之間,相當于CT價格的二分之一不到。
綜上所述,DR立位三維技術相較于CT立位三維技術擁有低劑量、高空間分辨率與更大的Z軸覆蓋范圍,并且功能更多,能普及更多地區和患者,是一款高性價比的機器。
當然,CT立位三維技術自有它獨特的優勢,例如CT的密度分辨率會比DR的高,所以并不能夠僅因為上述幾點去否定CT的技術優勢。
最后,在此我們也期待醫療設備技術的再次突破,期待更多新技術的研發和應用,讓更多的人享受到更加先進的醫療設備技術的福利。