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计算机断层扫描系统的趋势和新技术

2022-11-02 10:36     来源:创新医疗保健     PET/CTCT扫描
在 2022 年心血管计算机断层扫描学会 (SCCT) 会议上展出的 GE Revolution CT 系统是美国和西欧替代 CT 市场正在寻求的系统类型的一个例子。它具有 AI 增强功能,可自动执行协议并帮助减少剂量,每次旋转具有 160 mm 的解剖覆盖范围,并在一次扫描期间使用不同能量之间的快速 kV 切换提供光谱成像。

在 2022 年北美放射学会 (RSNA) 会议之前,Health Imaging与Signify Research坐下 来了解计算机断层扫描市场的主要趋势和新技术。

Signify Research 的研究经理 Bhvita Jani 讨论了一些在 CT 和展会现场或将于 11 月晚些时候举行的RSNA年度 会议上值得关注的新技术。

Jani解释说,尽管发生了COVID-19大流行,但 CT 市场出现了大幅增长,许多医院购买了额外的系统 。这部分是由于在患者之间的 CT 室的严格消毒协议期间提高了它们的成像能力,这限制了患者的吞吐量。这也是因为许多医院,尤其是美国以外的医院,都使用 CT 来诊断 COVID 并监测患者的进展。

“某些国家的需求增长幅度要大得多,例如中国、西欧和亚洲其他地区。但美国等其他国家拥有足够的安装基础来应对相关的 COVID-19 需求,”贾尼说。

她表示,CT 市场从 2019 年的约 41 亿美元增长到 2020 年的 51 亿美元。

“CT 绝对是一种高速增长的模式,因为我们看到了医学成像向 3D 成像的普遍转变,因为它具有先进的临床能力,”Jani 解释说。

她在以下部分重点介绍了其中一些新的先进 CT 技术。

技术正在转向光子计数和光谱 CT

“光子计数是 CT 市场真正的游戏规则改变者,”Jani 说。“我们预计在接下来的几年里,这一领域将会有更多的吸引力。”

她指出,西门子在 2021 年推出了第一个商业化系统,其他几家供应商的系统正在开发中,可能会在未来几年内获得市场许可。但与许多新技术一样,市场上的第一个系统主要是由较大的学术研究中心购买。

光子计数 CT 技术极大地提高了图像质量,改善了组织特征,并减少了所需的造影剂和辐射剂量。光子计数还对不同 kV 能量检测到的光子进行分类,使所有扫描都具有固有的光谱 CT 扫描。这允许放射科医师查看不同 kV 级别的图像以显示图像中的不同特征,而不是使用不同的协议多次扫描患者。碘、钙、金属和尿酸成分等元素也可以增强或从图像中调出,以减少或消除血管内的钙沉积、骨去除、金属植入物的虚拟去除或其通常的图像伪影,并产生非对比 CT 检查的对比图像。这也有助于更好地观察小肾结石,

她说,光谱 CT 或双能 CT 系统已经存在了十多年,但工作流程中的额外成本和额外步骤无助于广泛采用。美国所有主要的 CT 供应商现在都提供具有内置光谱功能的 CT 系统,但如果市场转向光子计数系统,则每次扫描都会带来光谱优势。

光子计数 CT 扫描示例,其中使用该技术的光谱成像特性去除冠状动脉中的重钙,以显示血管腔和下方的软斑块。图片由梅奥诊所提供

传统 CT 系统在美国和欧洲向高切片系统发展

就在十多年前,发达国家的 CT 市场开始用 64 层扫描仪取代旧的 CT 系统。现在这些系统已经到了更换时代,Jani 说许多系统正在被更高的切片系统所取代,这些系统具有更高的图像质量和更大的视野。

“在发达市场,正在转向更高切片系统,例如 128 到 160 切片。她说,在美国和西欧,即使是 256 及以上的高切片系统,也正在得到更多的采用。

寻求中端 64 片系统的国家包括非洲、俄罗斯、沙特阿拉伯、越南和巴基斯坦。

Jani 解释说,印度、中东大部分地区和拉丁美洲等发展中市场仍在寻找 16 层 CT 系统,因为它们可以以较低的价格购买。

使用低剂量计算机断层扫描 (LDCT) 发现的肺癌示例。图片由北美放射学会提供

肺部 CT 筛查计划正在帮助推动对扫描仪的需求

随着低剂量 CT 肺部筛查项目得到更多报销和实施,Jani 说这有助于推动 CT 增长。许多中心使用短扫描时间的 LDCT 肺和心脏钙评分检查作为填补 CT 扫描仪调度中较小漏洞的一种方式,以带来额外的收入并抓住卫生系统内需要高水平护理的患者。Jani 说,这种情况在美国已经出现,最近在法国也出现过。

CT成像中的人工智能应用

Jani 表示,另一种被大量采用的技术是人工智能 (AI)在各种 CT 应用中的应用。这包括用于智能调度、自动化 CT 协议、提供更高图像质量的新型图像重建、加快工作流程、图像分析和自动量化。扫描仪上还使用了人工智能,以帮助更好地将患者定位在桌子上,以减少重拍次数。

“我们去年在 RSNA 2021 上看到的一件事是人工智能被用于智能协议或协议建议。这意味着系统会查看特定的患者特征,并将扫描动态因素纳入协议中,以帮助减少扫描时间,有时也用于对比,”她解释道。

总体而言,各地的放射科都面临着合格技术人员和放射科医师的严重短缺,而过去一年中许多人离职的“大辞职”使这个问题变得复杂,这主要是由于在 COVID 大流行期间的倦怠。这导致医院寻找方法来帮助增加他们拥有的员工并使他们能够更快、更聪明地工作。Jani 说 AI 正在帮助他们实现这些目标。

冷阴极 CT 技术即将出现

用于数字 X 射线照相术 (DR)、血管造影术和 CT 系统的 X 射线管的一大工程问题是,管子产生的 X 射线仅占释放能量的一小部分,而大部分实际上以热量的形式释放. 这就是为什么 X 射线成像系统需要冷却系统、主动液体或被动辐射冷却设计,例如使用可以承受大量热量的较重材料。这些冷却系统增加了很多重量和额外的结构支撑,使系统更重、更昂贵。

已经提出开发冷阴极 X 射线管作为一种解决方案,以大大减少进入 CT 和其他基于 X 射线的系统的重量和材料。Jani 说,除了使它们更易于维护之外,这还将大大降低这些系统的尺寸和成本。

“最近冷 X 射线源取得了进展,例如使用碳纳米管。冷 X 射线源可能会改变游戏规则,因为它们比传统 X 射线源更轻、更小、更快且更便宜。而且医学成像的发展方向,它在传统住院设施和医院环境之外的哪些地方被更多地使用,如果这项技术真的起飞,它可以为医院外的部分提供增长,”Jani 解释说。


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