領先20年,寬體CT宗師開啟國產智造

在剛剛落幕的第87屆CMEF上,佳能醫療正式發佈瞭其首款國產寬體超高端CT:創世(Aquilion ONE GENESIS),秉承瞭鐠黃金影像鏈平臺,高端硬件與AI人工智能技術的結合,進一步使其臨床性能和科研潛能得到釋放。

與此同時,佳能醫療正式宣佈將加速國產化進程,以更加本土化的責任與擔當助力健康中國,標志佳能醫療的國產智造戰略正式落地。

CMEF現場

一、十七個“世界第一”

回顧佳能醫療的歷史,最令人深刻的便是其全球首創的16cm寬體CT。

盡管如今寬體CT已成為超高端CT當仁不讓的主流設計,但在64排CT尚未普及的20年前,圍繞著CT未來的路線之爭已經暗流湧動。彼時,針對心、腦兩個最重要部位掃描需求,佳能醫療前瞻性地提出16cm單器官覆蓋,革命性推出瞭世界第一臺320排寬體動態容積CT:Aquilion One,16cm覆蓋,單圈全器官成像,正式宣佈開創超高端CT新時代。作為寬體CT開山立派的宗師,佳能醫療當之無愧。

作為全球醫學影像的第一梯隊,佳能醫療也是個不折不扣的極客,在放射、磁共振、超聲、檢驗、放療等諸多重要領域引領創新,創造瞭十七個“世界第一”,繼續以極具技術深度的CT領域為例,創造瞭世界首個深度學習重建Clear-IQ引擎:AiCE,世界首個0.25mm探測器的4K超高清CT:Precision,世界首個醫學影像個人工智能生態:AItivity,等等等等。

憑借已形成“光子計數-高清分辨-多能量CT- -深度學習”互哺的生態鏈,佳能醫療未來十年在CT技術上都將是領先的。我們曾經預言,隻要做好本土化發展,佳能醫療“王者歸來”幾乎是必然的。

2002年,佳能醫療在大連建立獨資生產基地,CT、MR、US、DSA、生化等設備已陸續實現國內生產。如今,占據全球CT市場20%的佳能醫療,又率先實現瞭最頂級CT的國產化,這是一個非常積極的信號。

二、更好的高端寬體CT

作為高端CT的標配,如今國內已有8傢企業都能提供寬體CT,都以16cm探測器、0.2X秒高轉速、單圈心臟成像、單器官灌註成像、一站式卒中成像、動態功能成像等為賣點,似乎寬體CT已經進入瞭一個“內卷”“同質化”的時代。然而,事實真是如此麼?

當然不是。

作為CT的骨架,頂級的硬件當然非常重要,但如果僅從“寬”與“快”來衡量高端CT,未免太過膚淺,其CT的靈魂從來都是臨床應用。比如,被RSNA2022評為最佳圖像的佳能GIR仿生重建,就是一個小小的註腳。

佳能GIR仿生重建榮獲RSNA2022 最佳圖像(來自官網)

作為佳能醫療目前最高端CT,創世搭載瞭獨有的鐠黃金影像鏈,將光輸出提高瞭40%,將數據采集系統電子噪聲降低瞭28%,實現瞭在掃描劑量和圖像質量之間最優化SNR。

更重要的是,佳能搭載瞭AI柔性成像、冠脈減影、黑血亮血技術、可變螺距、16cm容積能譜等多項創新技術,覆蓋瞭前端掃描、柔性配準、精準重建、劑量管理等CT成像全流程。

心血管獨特性:AI冠脈柔性減影

如今,高端寬體CT已不再將目光停留在冠脈掃描的成功率上,因為借助於AI算法,自由呼吸條件下的冠脈成像早已實現。然而,困擾臨床的問題依然存在,比如高度鈣化與支架內再狹窄的評價。

針對這一問題,佳能AI柔性成2.0像傢族推出瞭“柔性冠脈減影”功能,以解決冠脈嚴重鈣化、支架內膜增生的評估,消除鈣化斑塊、支架對血管的影響,清晰顯示冠脈血管狹窄程度。

AI柔性成像2.0(來自官網)

點評

佳能不斷向傳統CT掃描的相對禁區發起挑戰,源於其這均源自其對CT的深刻理解和十幾年來對這項技術的反復淬煉。

2、卒中獨特性:先進的貝葉斯算法

我們知道,寬體CT的不動床掃描,對全腦覆蓋有先天優勢;但很少有人關心,中樞神經一站式檢查的幾個問題:是否使用全部探測器薄層掃描?使用何種灌註模型和算法?灌註參數的準確性如何?

腦灌註,其實非常考驗CT的“功力”,尤其是在采購時不能僅停留在“有沒有”,也要考察“好不好”。

佳能創世CT,首次引進基於先驗假設的貝葉斯算法,大幅改善瞭去卷積算法的延遲敏感和噪聲敏感兩個關鍵難題,不僅優化瞭從2D灌註到延遲不敏感開發、半自動處理、全腦4D 掃描等;還提供瞭腦灌註高級可視化,有助於評估異常腦血流的類型和程度。

貝葉斯算法和去卷積算法的圖像對比(來自官網)

點評

如今,再先進的人工智能輔助診斷工具,都需要準確的圖像作為輸入,佳能率先采用的貝葉斯算法,又領先瞭同類產品一個時代。

3、腫瘤等體部獨特性:柔性成像傢族

常規CT的增強掃描,經常會出現強化不典型,對診斷尤其不利。除能譜外,佳能的柔性成像傢族是一個在國際上備受好評的臨床工具包,其旨在讓用戶基於增強CT的各期圖像進行靈活自由的後處理,從而得到想要突出或抑制的碘分佈信息。

在此傢族中開發出瞭肺部柔性碘圖、體部腫瘤柔性碘圖、亮血成像、黑血成像、骨成像、微血管成像等,對早期隱匿病變、受背景影響的不典型強化、微血管成像等十分有幫助。

黑血成像能清晰顯示管壁(來自官網)

點評

作為一個利用現有圖像,進行回顧性分析的成像方式,AI柔性成像並未增加醫療成本和掃描劑量,其過程很友好,已是佳能CT的獨特標志。

4、多部位聯合獨特性:VHP3

超高端CT給人的印象一味求快,殊不知人體各部位循環特點不一樣。如果需要多部位的聯合檢查,那麼掃描協議就要兼顧各部位的掃描速度,否則對比劑不是還未達峰就是過峰。

為解決上述問題,佳能推出瞭vHP3變軌掃描技術,可在一次掃描一次註射對比劑內自動切換螺距大小(標準螺距、ECG螺距、低劑量螺距),實現TAVR、胸痛三聯癥各個部位的準確成像,有效解決大螺距掃描帶來偽影和血管顯影不良等問題,同時解決不同部位對比劑最佳時相成像的難題。

VHP3 全身大血管掃描(來自官網)

點評

快很容易,變速才難,收放自如才有大師風范。

5、GIR仿生成像:RSNA 2022最佳圖像

作為一種新的革命性 3D/4D 渲染技術,創世CT搭載的仿生重建技術GIR(Global Illumination Rendering)提供瞭更逼真的人體解剖結構視圖,並將逼真的圖像無縫集成到常規臨床工作流程中,用戶可以更輕松地與多學科團隊和患者共享。

GIR各部位成像(來自官網)

點評

從視覺角度,GIR仿生成像的確更好看。不過,更重要的是其臨床價值,GIR仿生成像還原各方向上散射光線與物體的相互作用,使圖像的呈現更加自然和準確;尤其還增加瞭對物體深度和形狀的感知,從而展現出更多微小的結構特征。

因此,盡管整個行業出現瞭8款16cm寬體CT,但最為人所熟知的永遠是以佳能寬體CT為代表的那幾款,這也是因為各個臨床應用才真正構築起高端CT的真正價值。如果說底蘊是什麼,就是在漫長歲月裡的潛心深耕。

三、創新不止的佳能醫療

在能量積分CT如火如荼之時,佳能推出瞭全球唯一的超高分辨率CT:0.25mm探測器的超高清Precision,從源頭實現瞭4K級的超高分辨率的采集,使其空間分辨率達到瞭50lp/cm,保證每個細節都精準。

在人工智能到來之際,佳能獲得瞭全球第一個深度學習圖像重建算法:AiCE,並應用於CT、MR、PET/CT等產品線,解決瞭CT的輻射劑量與圖像質量的矛盾、MR的掃描時間和圖像質量的矛盾,PET/CT的核素用量、采集時間和圖像質量的矛盾。

與此同時,又推出瞭人工智能生態:AItivity,不僅融合各產品的數據集、深度學習算法等,還可以互相植入各產品特性,形成閉環生態鏈。比如,佳能正在把4K超高清CT的冠脈支架顯示技術用於寬體CT的冠脈圖像訓練,把高分辨率大矩陣的腦核磁圖像用於常規核磁圖像的訓練,形成瞭內循環。這種通過Aitivity把佳能產品串聯起來的閉環生態,為佳能提供瞭無限可能性,使其遠遠領先於還在著眼單個產品研發的企業。

在光子計數CT方興未艾時,佳能通過其全資子公司Redlen—全球最先進的碲鋅鎘(CdZnTe)探測器生產商,掌握瞭原材料純化、晶體生長及加工、探測器模塊集成等光子計數CT的所有核心技術。盡管全球已有數傢從事碲鋅鎘方案光子計數CT研發的企業,但佳能醫療走在最前面,並且已經真正落地。

在中國醫學影像市場規模已成為世界數一數二時,作為寬體CT宗師的佳能,秉持“在中國、為中國”的理念,堅定國產化佈局,而創世640CT的面世,隻是剛剛起步。除獨資建廠外,佳能還采用合作生產、並駕齊驅的模式,將其產品力滲透到不同的細分市場。比如,與上海電氣攜手發佈大孔徑高清CT:KD-Lightning 32,以先進醫療科技賦能基層醫院,降低患者就醫成本(請參考:上海電氣與佳能醫療攜手發佈CT,共推高端醫學影像國產化發展)。

在未來數年,我們可以遇見的是,在中國佳能發生巨大變化。屆時,其將也會獲得其在國際上相同的地位,實現真正的王者歸來。。。

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