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所有行業(yè)發(fā)展都經(jīng)歷了一個(gè)從0到1再到N、從低級(jí)到高級(jí)、從簡(jiǎn)單到豐富的演變過程。隨著科技的進(jìn)步，X線攝影經(jīng)歷了從最早的攝影干板到膠片/增感屏組合，到目前數(shù)字化X射線圖像的各階段的進(jìn)步。二十世紀(jì)60年代末至70年代初以來，隨著計(jì)算機(jī)與微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，席卷全球的數(shù)字化技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)已經(jīng)對(duì)X光影像設(shè)備產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。
目前隨著多功能X線影像設(shè)備的發(fā)明和推廣，普放領(lǐng)域已經(jīng)悄然進(jìn)入可視化動(dòng)態(tài)時(shí)代。
縱觀X線設(shè)備發(fā)展史，根據(jù)成像技術(shù)不同，X射線普放設(shè)備（主要指用于基礎(chǔ)影像檢查診斷的X射線設(shè)備，下同）可以大致分為四個(gè)階段：模擬成像時(shí)代、間接數(shù)字化成像時(shí)代、直接數(shù)字化成像時(shí)代、可視化動(dòng)態(tài)時(shí)代。
今天，筆者與您一起來分析一下醫(yī)療領(lǐng)域X射線普放設(shè)備的發(fā)展脈絡(luò)。
第一階段：模擬成像時(shí)代
X射線發(fā)現(xiàn)后不久，就迅速的應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這也宣告了模擬機(jī)時(shí)代的到來。其中最具代表性的設(shè)備是：老式X光機(jī)、透視機(jī)、老式胃腸機(jī)。
1895年11月8日，倫琴教授發(fā)現(xiàn)X射線。
1896年，德國西門子公司研制出第一只X射線球管。
1896年1月18日，X光機(jī)第一次展出，標(biāo)志著X光機(jī)的誕生。
1910年，美國物理學(xué)家W.D.Coolidge發(fā)表了鎢燈絲X射線管制造成功的報(bào)告，固定陽極X射線管誕生。
1913年，濾線柵發(fā)明，部分地消除了散射線，提高了影像的質(zhì)量。
1913年，鎢燈絲X射線管開始實(shí)際使用，它的最大特點(diǎn)是鎢燈絲加熱到白熾狀態(tài)以提供管電流所需的電子，所以調(diào)節(jié)燈絲的加熱溫度就可以控制管電流，從而使管電壓和管電流可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)，而這正是提高影像質(zhì)量所需要的。
1914年，鎢酸鎘熒光屏誕生，開始了X射線透視的應(yīng)用。
1923年，發(fā)明了雙焦點(diǎn)X射線管，解決了X射線攝影的需要。X射線管的功率可達(dá)幾千瓦，矩形焦點(diǎn)的邊長(zhǎng)僅為幾毫米。
1927年Browers成功研制了旋轉(zhuǎn)陽極X射線管。并于1929年由荷蘭Philips公司投入臨床使用。與固定陽極X射線管相比，它具有功率大，焦點(diǎn)小等優(yōu)點(diǎn)。
1948年，影像增強(qiáng)器問世，它是由輸入屏、輸出屏、陰極、陽極和聚焦極組成的電真空器件，它可以把X射線影像增強(qiáng)并轉(zhuǎn)換為可見光圖像。
模擬X光機(jī)為人類的健康檢查做出了不朽的貢獻(xiàn)，讓人類觀察到人類內(nèi)部結(jié)構(gòu)。同時(shí)，科學(xué)家也在X射線的應(yīng)用和防護(hù)方面有了新的認(rèn)識(shí)。盡管如此，模擬成像由于技術(shù)應(yīng)用條件有限以及技術(shù)認(rèn)知局限，導(dǎo)致成像質(zhì)量、成像速度、使用成本、推廣應(yīng)用等都受到了一定的限制。
第二階段：間接數(shù)字化成像時(shí)代
隨著20世紀(jì)50年代后期計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)明與發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息處理能力不斷增加，信息存儲(chǔ)水平不斷增強(qiáng)。到70年代時(shí)，相對(duì)成熟的計(jì)算機(jī)等數(shù)字化技術(shù)逐步應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域。首當(dāng)其沖的是計(jì)算機(jī)X線成像系統(tǒng)的發(fā)明。
CR系統(tǒng)作為間接數(shù)字化時(shí)代的標(biāo)志性技術(shù)，是在二十世紀(jì)70年代發(fā)展起來的。
1974年，富士膠片公司開始構(gòu)架CR的原理，并進(jìn)行基礎(chǔ)研究工作。
1981年，IP板成功研制，日本富士公司正式推出商品化CR。
1981年6月，在比利時(shí)首都布魯塞爾召開的國際放射學(xué)會(huì)（ICR）年會(huì)上，曾因CR系統(tǒng)與數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)的問世二被譽(yù)為“放射學(xué)新的起步年”。
1985年，我國第一臺(tái)CR落戶天津第一人民醫(yī)院。
從此我國CR使用得以逐步推開，CR取代模擬老式X光機(jī)的步伐不斷加速。這得益于CR系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢(shì)：
（1） X線劑量比常規(guī)x線影像在一定程度上有所降低。
（2） IP替代膠片可重復(fù)使用。
�。�3） 可與原有的x線攝影設(shè)備匹配使用，放射技師不需要特殊訓(xùn)練。
�。�4） 具有多種處理技術(shù)，如諧調(diào)處理、空間頻率處理、時(shí)間減影、能量減影、體層偽影抑制、動(dòng)態(tài)范圍控制等。
�。�5） 具有多種后處理功能，如測(cè)量（大小、面積、密度）、局部放大、對(duì)比度轉(zhuǎn)換、對(duì)比度反轉(zhuǎn)、 影像邊緣增強(qiáng)、多幅顯示以及減影等。
（6） 顯示的信息易被診斷醫(yī)生閱讀、理解，且質(zhì)量更易滿足診斷要求。
�。�7） 可間接數(shù)字化存儲(chǔ)與傳輸，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)省膠片，無需暗室和儲(chǔ)片庫。
�。�8） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理，有利于查詢和比較，實(shí)現(xiàn)資料共享。
�。�9） 高靈敏度。即使采集很弱的信號(hào)時(shí)也不會(huì)被噪聲所掩蓋而顯示出來。
�。�10） 具有較高的空間分辨率。在CR系統(tǒng)中，10英寸×12英寸的IP的空間分辨率可達(dá)到3.3LP/mm，能夠分辨影像中較小的細(xì)節(jié)。
（11） 具有很高的線性度。所謂線性就是指影像系統(tǒng)在整個(gè)光譜范圍內(nèi)得到的信號(hào)與真實(shí)影像的光強(qiáng)度是否呈線性關(guān)系。人眼對(duì)光的感應(yīng)為對(duì)數(shù)關(guān)系，對(duì)細(xì)微的細(xì)節(jié)改變不能覺察，但在臨床研究中往往需要做一些定量的測(cè)量，良好的線性度至關(guān)重要。在CR系統(tǒng)中，在1：10 的范圍內(nèi)應(yīng)具有良好的線性，非線性度小于1%。
�。�12） 大動(dòng)態(tài)范圍，即系統(tǒng)能夠同時(shí)檢測(cè)到極強(qiáng)和極弱的信號(hào)，能把一定強(qiáng)度的影像信號(hào)分得更細(xì)，使影像顯示出更豐富的層次。
�。�13） 優(yōu)越的識(shí)別性能。CR系統(tǒng)裝有曝光數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)和直方圖分析，能更加準(zhǔn)確地掃描出影像信息，顯示最理想的高質(zhì)量圖像。
�。�14） 寬容度大。CR系統(tǒng)可在成像板獲取的信息基礎(chǔ)上自動(dòng)調(diào)節(jié)光激勵(lì)發(fā)光的量和放大增益，在允許的范圍對(duì)被攝物體以任何X線曝光劑量獲取穩(wěn)定的、最適宜的影像密度，同時(shí)獲得高質(zhì)量的影像。這樣就可以最大限度地減少X線照射量，降低患者的輻射損傷。
可以說，CR的出現(xiàn)，X射線成像進(jìn)入到了間接數(shù)字化階段，信息的讀取、儲(chǔ)存、傳輸?shù)人蕉加辛舜蟛教嵘．?dāng)然，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，CR系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)快速被直接數(shù)字化成像的DR取代，目前CR市場(chǎng)已經(jīng)幾近萎縮，全球CR廠家主要剩下日本富士、日本柯尼卡、德國愛克發(fā)以及美國柯達(dá)（銳柯），并且這些廠家全部將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到直接數(shù)字化成像領(lǐng)域。
第三階段：直接數(shù)字化成像時(shí)代
從前兩個(gè)階段，我們隱約感覺到技術(shù)革命的周期越來越短，并且技術(shù)迭代越來越迅速、威力越來越猛。CR系統(tǒng)推出5年后，直接數(shù)字化成像系統(tǒng)的概念就被提出。同期計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)飛速發(fā)展。這一切都在為直接數(shù)字化設(shè)備做著充分的準(zhǔn)備。
直接數(shù)字化成像的代表作是DR。
1969年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Labs）的維拉•波義耳（Willard S. Boyle）和喬治•史密斯（George E. Smith）發(fā)明了CCD（Charge-coupled Device）中文全稱：電荷耦合元件。
1969年10月29日22點(diǎn)30分，互聯(lián)網(wǎng)誕生。
1971年，Kenbak Corporation推出世界第一部個(gè)人電腦：Kenbak-1。
20世紀(jì)80年代初，PACS的概念首次提出。
1986年，在布魯塞爾召開的第15屆國際放射學(xué)術(shù)會(huì)議上，首次提出了數(shù)字化X線攝影（DR）的物理學(xué)概念。
1995年，在RSNA（北美放射學(xué)會(huì)）上推出第一臺(tái)平板探測(cè)器（Flat Panel Detector）設(shè)備。
1997年，直接數(shù)字化X射線成像技術(shù)（Digital Radiography，即DR）出現(xiàn)了，DR技術(shù)的探測(cè)器可以迅速將探測(cè)到的X射線信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出，而不需要CR中的激光掃描和專用的讀出設(shè)備。
DR相比CR及以往X線設(shè)備有著更多的優(yōu)勢(shì)：
除了擁有CR所具備的的絕大多數(shù)優(yōu)勢(shì)之外，
（1） DR具有圖像清晰細(xì)膩、高分辨率、廣灰階度、信息量大、動(dòng)態(tài)范圍大。
�。�2） 密度分辨率高、獲取更多影像細(xì)節(jié)是數(shù)字化X線影像（DR）優(yōu)于普通放射影像最重要的特點(diǎn)。
（3） DR投照速度快，運(yùn)動(dòng)偽影的影響很小。尤其對(duì)于哭鬧易動(dòng)的兒童和不耐屏氣的老年患者。
�。�4） DR成像具有輻射小。由于數(shù)字化X線影像（DR）的平板探測(cè)器的靈敏度遠(yuǎn)高于普通X線片，所以它只需要比較小的能量就可獲得滿意的圖像。拍攝數(shù)字化X線影像（DR）要比普通影像輻射量減少30%—70%。
（5） 數(shù)字化影像對(duì)骨結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)軟骨及軟組織的顯示優(yōu)于傳統(tǒng)的X線影像，數(shù)字化影像易于顯示縱膈結(jié)構(gòu)如血管和氣管，對(duì)結(jié)節(jié)性病變的檢出率高于傳統(tǒng)的X線影像。
�。�6） DR是一套獨(dú)立的系統(tǒng)，兼容性高；而CR要依托原有X光機(jī)或者額外的X光系統(tǒng)，兼容性較低。
目前市場(chǎng)上，DR逐步取代CR，并且數(shù)字影像設(shè)備逐步進(jìn)入到基層醫(yī)院。
DR的出現(xiàn)，開創(chuàng)了數(shù)字化成像新時(shí)代，其成像質(zhì)量高、成像速度快、成像劑量低，為提高人類健康水平做出了重要貢獻(xiàn)。
DR有如此多的優(yōu)勢(shì)，然而他就是直接數(shù)字化X線成像的終點(diǎn)嗎？答案是否定的。
第四階段：可視化動(dòng)態(tài)時(shí)代
新事物代替舊事物是不可阻擋的規(guī)律。
常規(guī)的DR在成像效率、影像質(zhì)量、操作便捷性上較CR、老式X光機(jī)有突破性的升級(jí)，并且隨著技術(shù)的不斷升級(jí)和完善，DR影像質(zhì)量、便捷性和性價(jià)比都會(huì)逐漸的提升。但是，由于DR獲取的僅僅是靜態(tài)影像，在臨床醫(yī)學(xué)中，依舊存在漏診誤診的風(fēng)險(xiǎn)。舉個(gè)簡(jiǎn)單案例，一個(gè) 老人摔跤導(dǎo)致內(nèi)側(cè)肋骨骨折，然而用常規(guī)的DR進(jìn)行拍片檢查，讀片時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有異常。后來采用透視機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)是內(nèi)側(cè)肋骨隱性骨折。由于透視機(jī)成像較為模糊，所以對(duì)該老人采取了多角度DR靜態(tài)拍片的方式，終于獲取了一張較為清晰的影像。在這個(gè)過程中，有幾個(gè)有價(jià)值的啟發(fā)：第一、常規(guī)DR容易漏診誤診，如果能夠?qū)⑼敢暸c拍片結(jié)合，即可減少漏診誤診。第二、如果有一種既能透視又能拍片的多功能探測(cè)器就能夠滿足這方面的需求。
實(shí)踐是創(chuàng)新的核心動(dòng)力，果不其然，需求驅(qū)動(dòng)著創(chuàng)新步伐加速。這樣一個(gè)劃時(shí)代的可視化數(shù)字化新產(chǎn)品已經(jīng)悄然走入了我們的生活。
2009年，日本島津公司開創(chuàng)性的將影像增強(qiáng)器為核心的胃腸設(shè)備與成熟的平板DR相結(jié)合，制造出人類第一臺(tái)多功能動(dòng)態(tài)DR，實(shí)現(xiàn)了可視化條件拍片，大大降低了漏診誤診。其可視化（能透視、能造影、能高清點(diǎn)片）的功能優(yōu)勢(shì)，是對(duì)常規(guī)DR的一個(gè)巨大飛躍。
2011年，德國西門子公司作為當(dāng)今醫(yī)用影像世界的霸主，推出了居于多功能平板探測(cè)器成像系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)DR。這更是對(duì)島津研發(fā)的組合型設(shè)備的一次重大飛躍，實(shí)現(xiàn)了一套獨(dú)立系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視化（能透視、能造影、能高清點(diǎn)片）等多種功能。
2013年，中國安健科技公司在多年對(duì)探測(cè)器專研的基礎(chǔ)上，獨(dú)創(chuàng)性的研制出了多功能動(dòng)態(tài)探測(cè)器。并率先獲得中國多功能動(dòng)態(tài)探測(cè)器的專利。
到現(xiàn)在，國際上能夠研發(fā)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)探測(cè)器廠家已經(jīng)有美國瓦里安、法國泰雷茲和中國安健科技。更令人振奮的是，到目前，日本島津、德國西門子、法國stephanix、意大利GMM等海外 企業(yè)；萬東醫(yī)療、珠海普利德、深圳安健科技、上�？颠_(dá)國際、山東新華醫(yī)療、寧波鑫高益、深圳深圖、天津邦盛、廣州顯浩醫(yī)療、柯尼達(dá)等國內(nèi)企業(yè)也開始迅速搶灘。
隨著可視化（能透視、能造影、能高清點(diǎn)片）動(dòng)態(tài)DR的生態(tài)系統(tǒng)逐步完善，一場(chǎng)動(dòng)態(tài)DR淘汰常規(guī)DR的戰(zhàn)役已經(jīng)悄然打響了。
介紹到這，我們已經(jīng)可以感受到，科技發(fā)展速度越來越快，產(chǎn)品迭代越來越頻繁�；氐皆O(shè)備機(jī)房，對(duì)照一下自家的設(shè)備，看看他們是第幾代產(chǎn)品呢？
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