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在X線的諸多技術和設備當中，普放X線攝影檢查，包括一般X光攝影檢查、鉬靶檢查、胃腸造影X線檢查等X線檢查技術，已經(jīng)成為了當前全球使用最廣泛的檢查手段。X線攝影檢查憑借著其便利性、低成本、低劑量和高效率，不僅在胸部疾病篩查、肺部篩查、骨關節(jié)疾病篩查上有著獨特的臨床應用價值，其在乳腺疾病上的檢查更是有著其他影像設備不可比擬的臨床優(yōu)勢。

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X線攝影檢查在中國經(jīng)歷了高速發(fā)展，從早期的模擬成像階段、間接數(shù)字化X線成像階段、直接數(shù)字化X線成像階段到動態(tài)多功能成像階段，普通X線攝影技術發(fā)展迅速。

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那么，從目前的技術展望，數(shù)字化X線攝影會將繼續(xù)朝著哪些方向發(fā)展呢？本文通過梳理目前全球數(shù)字化X線產(chǎn)業(yè)鏈的技術探索路徑，總結普通X線技術正在迅猛發(fā)展的6大趨勢。

趨勢1

動態(tài)化

在2019年的RSNA北美放射學年會上，動態(tài)數(shù)字化X線攝影技術榮獲了當年的美國放射醫(yī)師協(xié)會最佳創(chuàng)新獎。

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一般而言，數(shù)字化X線攝影相較于CT具備劑量低、檢查時間短、依從性高、圖像清晰度高、價格低等特點和優(yōu)勢。但是對于一般數(shù)字化X線攝影而言，獲得的都是二維平面影像，同時受到被照物的影響，諸如呼吸以及受檢者的運動等因素，影像質(zhì)量難以控制。動態(tài)DR相較于常規(guī)數(shù)字化X線攝影，能極大的提升X線影像質(zhì)量控制效果，同時對于諸多部位的攝片診斷能提供運動功能的視角和評估參考，能進一步提升篩查與診斷的精準性。

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動態(tài)DR作為X線攝影技術，在臨床中具備廣泛的應用價值與優(yōu)勢。舉例來說，動態(tài)DR在胸部影像診斷中具有可視化功能，可在任意轉(zhuǎn)動體位時，結合呼吸運動，排除胸部骨骼、心影和肺門大血管重疊或遮蓋。多角度地動態(tài)觀察胸廓、肋骨、縱膈、心影、膈肌，以及胸腔病變、肺部病變、縱膈病變在呼吸運動狀態(tài)下的變化，在各種管路位置的提示及治療效果評估上也能滿足臨床需要。

目前動態(tài)數(shù)字化X線攝影技術趨勢已經(jīng)成為行業(yè)普遍共識，可以預見的是，隨著動態(tài)數(shù)字化X線攝影技術的進一步發(fā)展，動態(tài)數(shù)字化X線攝影有望全面取代常規(guī)靜態(tài)攝影，從根本上改變普通數(shù)字化X線攝影漏診與誤診的臨床弊端，極大提升DR初篩的準確性。

圖1?①

趨勢2

三維化

數(shù)字化X線攝影技術的第二個趨勢：三維化。

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西門子醫(yī)療在2020年發(fā)布全新Multitom Rax高端懸吊3D數(shù)字化X線設備，中文簡稱為“立”，該產(chǎn)品通過雙懸吊球管機械臂與探測器機械臂的聯(lián)合環(huán)繞運動，實現(xiàn)對骨關節(jié)的三維掃描，并重建出三維數(shù)字化影像，尤其是對需要在負重位下進行三維檢查的部位，包括膝關節(jié)、踝關節(jié)等部位。

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除了西門子之外，國產(chǎn)數(shù)字化X線頭部廠商安健科技也在數(shù)字化三維化技術上創(chuàng)新路徑，通過360度自動旋轉(zhuǎn)掃描裝置實現(xiàn)對骨關節(jié)的三維掃描。

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透過西門子與安健科技的3D數(shù)字化X線的臨床研究可以看到，三維數(shù)字化X線掃描可以實現(xiàn)在負重位下的三維影像信息，解決CT、核磁等無法解決的站立位下的三維影像信息缺失，對于臨床骨科的診斷，具有極高的臨床應用價值，得到了國內(nèi)諸多專家的認可。

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隨著該技術的突破，未來普通數(shù)字化X線攝影檢查有望和三維技術進一步深入結合，通過普通的DR即可進行諸多部位的二維篩查與三維檢查，從根本上改變數(shù)字化X線攝影檢查漏診率高的弊端。同時，數(shù)字化X線檢查的高效率、低成本也會進一步推動三維數(shù)字化X線技術的快速發(fā)展。

圖2 左邊為西門子三維掃描懸吊系統(tǒng)；右邊為安健科技三維掃描懸吊系統(tǒng)

趨勢3

臨床功能化

普通數(shù)字化X線攝影第三個趨勢：臨床功能化。

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很長一段時間以來，醫(yī)學對于身體組織器官的運功功能狀態(tài)評估始終都有著強烈的需求，普通數(shù)字化X線攝影包括CT斷層攝影都無法直觀地呈現(xiàn)運功功能成像，諸如胸部運動功能成像、頸椎運功功能成像以及四肢運功功能成像，透過運功功能成像的評估，醫(yī)療影像的評估將會全面邁入精準評估的階段，通過量化的數(shù)據(jù)和更為直觀地運動功能影像信息，對疾病的診療前后進行精準地評估。

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目前，基于動態(tài)數(shù)字化X線攝影技術，已經(jīng)在胸部運功功能成像，諸如COPD、哮喘、頸椎病等相關疾病的應用中發(fā)揮出獨特的臨床診斷價值。以COPD為例，通過對COPD患者的呼吸肺野面積的變化與正常呼吸肺野面積氣體變化率的數(shù)據(jù)比較，可以比較精準地評估COPD患者的肺部運功功能狀態(tài)。

圖3?②

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圖4 COPD患者的肺部運功功能狀態(tài)評估

此外，運動功能評估還可以對廣泛胸膜粘連、心包積液、慢支肺氣腫、膈麻痹等造成呼吸運動功能不足、臨床癥狀偏重而影像肺部表現(xiàn)較輕的病情信息進行精準評估，及時發(fā)現(xiàn)有這種臨床表現(xiàn)可能時，攝影時的吸氣像和呼氣像的比較或者動態(tài)透視觀察能夠提供相應的信息。

趨勢4

能譜化

普通數(shù)字化X線攝影的第四個趨勢：能譜化。

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由于能譜X線能將任何物質(zhì)的Ｘ線吸收系數(shù)轉(zhuǎn)化為任意兩種基物質(zhì)的吸收系數(shù)，并達到與該物質(zhì)相同的 Ｘ線衰減效應，因此可將一種物質(zhì)的衰減轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生同樣衰減的兩種物質(zhì)的密度，并根據(jù)已知能量水平的某基物質(zhì)吸收系數(shù)就可評價出該基物質(zhì)的密度及空間分布，從而實現(xiàn)物質(zhì)組成成分的初步分析及物質(zhì)分離，并產(chǎn)生物質(zhì)分離圖像。

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能譜化技術可以實現(xiàn)低劑量掃描的同時，獲得高質(zhì)量的圖像效果。此外，通過能譜技術可以實現(xiàn)能譜曲線信息、物質(zhì)分離圖像、有效原子序數(shù)圖等信息，為相關病灶成分的分析提供更加直觀、準確的方法?？梢哉f，數(shù)字化X線能譜化的發(fā)展，將會讓數(shù)字化X線攝影技術迎來一次革命性的發(fā)展，而目前這種技術在實驗室階段已經(jīng)取得了令人欣喜的成績。

趨勢5

超低劑量化

普通數(shù)字化X線攝影的第五個趨勢：超低劑量化。

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數(shù)字化X線攝影技術長期以來，一直在最優(yōu)圖像與最優(yōu)劑量之間追求最優(yōu)化，同時圍繞合適劑量與最優(yōu)圖像之間展開了廣泛的討論。對于普通數(shù)字化X線攝影技術來說，超低劑量化一直是全球努力的方向，包括全球多個醫(yī)學影像研究團隊，都在致力于實現(xiàn)超低劑量的數(shù)字化X線成像。

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目前可以看到的是，隨著探測器探測效率的進一步提升，攝片流程的優(yōu)化，后期圖像處理算法的不斷優(yōu)化，數(shù)字化X線影像目前正在逐漸降低。

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此外，隨著探測器技術的進一步發(fā)展，低劑量化X線攝影有望迎來更大的突破。據(jù)了解，國產(chǎn)X線機頭部廠商安健科技研發(fā)團隊在國際知名一區(qū)Top刊物Nano Energy與Nanotechnology聯(lián)合署名發(fā)表兩篇重要研究成果，研究成果證明：硅基異質(zhì)結鈣鈦礦量子點納米晶陣列將X射線光子信號直接轉(zhuǎn)換為電流信號，有效避免了將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，再將可見光轉(zhuǎn)換為電子空穴對的過程，提高了量子探測效率。由于鈣鈦礦材料中含有Pb和Br原子具有高的原子序數(shù)，由此可實現(xiàn)毫米級的鈣鈦礦陣列厚度，保證具備強大的X射線吸收能力。

圖5?基于鈣鈦礦探材料的探測器最新研究成果

此外，包括中國科學院深圳先進研究院、東南大學、中國科學技術大學、吉林大學等幾個團隊也在鈣鈦礦材料研究上取得了諸多重要研究成果，為鈣鈦礦的技術應用奠定了有利基礎。相信隨著相關技術的突破，數(shù)字化X線攝影的低劑量化應用將會被廣泛的普及應用。

趨勢6

超便攜化

普通數(shù)字化X線攝影的第六個趨勢：超便攜化。

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數(shù)字化X線攝影技術的超便攜化發(fā)展趨勢發(fā)展迅速，近幾年移動DR的高速發(fā)展應用讓便攜化X線設備廣泛的進入臨床，不同于固定數(shù)字化X線機的笨重和龐大，便攜化X線設備可以超越空間局限，靈活地應用于臨床各個科室，檢查流程更加高效簡單，可以針對不便移動的病人進行隨時隨地的數(shù)字化X線攝影。

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在新冠疫情期間，移動數(shù)字化X線設備，成為新冠肺炎患者每日影像隨訪檢查的主要設備，在支援全球抗疫中發(fā)揮著重要力量。此外，小型便攜X光機也在快速發(fā)展，隨著各種應急能力建設的加快，包括各種自然災害下的急救與急診需求，小型輕便化X光機設備在全球得到了快速發(fā)展，在應對應急災害的時候發(fā)揮著重要價值。

綜上所述，可以看到，普通數(shù)字化X光機在歷經(jīng)百年發(fā)展歷程之后，依舊有著廣闊的發(fā)展空間和技術動力。由于普通數(shù)字化X光機所具有的獨特優(yōu)勢，讓其在臨床應用中始終具有不可替代的獨特價值，而伴隨著動態(tài)化發(fā)展、功能化發(fā)展、三維化發(fā)展，普通數(shù)字化X光機在臨床上的診療實踐價值將會被進一步重新定義。可以預想的是，伴隨精準醫(yī)療時代的到來，普通數(shù)字化X光機必將在精準醫(yī)療中開啟一個全新的醫(yī)療診斷實踐，讓普放不普通，讓普放與其他多種影像技術一起，更好地為人類的健康保駕護航。

注①、②：圖1、圖3來自動態(tài)數(shù)字化X線攝影技術專題網(wǎng)站http://dynamicdr.cn/