CT新物种!突破螺旋扫描,静态CT你听过吗?

发布时间:2024-09-02

Image

2024年4月,国产超高端CT制造商纳米维景在CMEF展会上发布了其静态CT“复眼24”的最新临床进展,标志着这一革命性技术距离量产仅一步之遥。作为CT技术的第六代产品,静态CT的出现有望彻底改变医学影像领域的发展方向。

静态CT的核心创新在于其独特的双环结构设计。与传统螺旋CT不同,静态CT不再使用滑环,而是由探测器环和射线源环组成。探测器环上布置了整环的探测器,而射线源环则配备了几十到上百个射线源焦点。通过时序电子控制,这些射线源焦点轮流发射X射线,由对面的探测器进行成像。这种设计实质上产生了类似螺旋CT设备的射线源旋转投影效果,但不再依赖机械旋转,从而突破了传统CT的时间分辨率限制。

这一创新设计带来了显著的技术优势。首先,静态CT的扫描速度比传统CT快十倍以上,最薄扫描层厚可达0.165mm,并具备各向同性,大幅提升了空间分辨能力。其次,由于消除了机械旋转带来的离心力和拖尾效应,静态CT能够获得更清晰、无伪影的图像。这些优势在临床应用中具有重要意义,特别是在肺癌和肝癌的早期诊断方面。

对于肺癌诊断,常规CT生成的6mm以下结节影像通常精度不够、边缘模糊,导致国际指南建议仅对直径大于6毫米的肺结节进行临床评估。而静态CT几乎看不到伪影,能够完整展示4mm结节的细节,甚至清晰显示结节周围的血管情况。这意味着医生可以更早判断结节的良恶性,降低恶性结节切除手术的难度与风险。

在肝癌治疗方面,普通CT导航下的手术很难将肿瘤切除干净,术后有70%~80%的患者会在五年内复发。静态CT的高精度图像可以发现被普通CT忽视的滋养血管,有望重构肝癌的手术规划流程,极大限度提高患者术后的5年生存率。

然而,静态CT的发展也面临着诸多挑战。首先是核心零部件的研发难题。静态CT探测器的像素尺寸是螺旋CT的1/16,需要新的技术实现如此精细的像素化精度。其次,现有的光子计数探测器无法满足静态CT的需求,需要研发新一代探测器。此外,还需要开发能够在微秒级内生成/关断稳定高压的窄脉冲高压发生器。

尽管如此,纳米维景已经攻克了这些技术难关,不仅打造了全球首个光子流探测器,还研制了一种新的材料生长技术,实现了静态CT探测器的超微像素化。在窄脉冲高压发生器方面,其自研的超高速高压发生器可在10μs内生成/关断激活电子高速定向移动所需的稳定高压,满足静态CT扫描时X射线的生成需求。

随着技术的不断进步,静态CT有望在不久的将来实现大规模量产和临床应用。这不仅将推动CT设备的进一步发展与优化,还可能为医学研究开辟新的领域。正如纳米维景所期待的那样,静态CT的出现能够打破螺旋CT发展停滞的现状,助力更多科研深入下去,从更为微观世界中挖掘新的价值。

在CT技术发展的50年历程中,我们见证了从第一代CT到螺旋CT,再到如今的静态CT的不断革新。每一次技术突破都为医学诊断带来了革命性的变化。静态CT的出现,无疑将开启CT技术发展的新篇章,为精准医疗和个性化治疗提供更强大的技术支持。