如何快速制造一臺(tái)高品質(zhì)CT？

　　精準(zhǔn)醫(yī)療，影像先行。

　　這并不是影像人的自嗨。很大程度上，醫(yī)院硬件條件好不好，主要就看影像科，甚至可以說(shuō)：影像設(shè)備一定程度上決定著醫(yī)院臨床和科研水平的高度。

　　以放射科使用率最高的CT為例，從臨床角度，好的CT優(yōu)勢(shì)是巨大的，因其“一次成功掃描”的設(shè)計(jì)，能縮短診斷時(shí)間，減少重復(fù)掃描及隨訪掃描，尤其是在DRG/DIP醫(yī)保支付的大背景下。

　　因此，自CT配置證放開(kāi)后，各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)都在力所能及地配置64排及以上中高端CT。即便是基層醫(yī)療，也不再滿足最基礎(chǔ)的16排CT，出現(xiàn)了強(qiáng)烈的“消費(fèi)升級(jí)”趨勢(shì)。

　　在這樣的背景下，醫(yī)院到底想要什么樣的CT，企業(yè)如何快速制造出高品質(zhì)CT？又如何讓用戶更信任其CT，是又一個(gè)我們思考的問(wèn)題。

　　一、醫(yī)院想要什么樣CT？

　　從真實(shí)世界的臨床應(yīng)用角度出發(fā)，我們認(rèn)為目前CT市場(chǎng)呈現(xiàn)如下三個(gè)檔次：

　　1）低端CT：涉及所有64排以下CT，主打基層醫(yī)療。

　　2）中端CT：涉及64排/80排CT，主打二級(jí)及以上醫(yī)院主力機(jī)器。

　　3）高端CT：涉及128排/160排CT和256排/320CT（含雙源CT、雙層探測(cè)器CT），主打高級(jí)應(yīng)用和臨床科研。

　　不過(guò)，無(wú)論何種檔次CT，臨床對(duì)CT的基本需求都是一致的，即：高性能、高穩(wěn)定性、高清圖像、高通量檢查、高服務(wù)品質(zhì)、低維護(hù)成本，其中前四項(xiàng)針對(duì)設(shè)備本身：

　　1）高性能，需要硬件配置高，意味著高轉(zhuǎn)速機(jī)架、大功率高壓發(fā)生器、大熱容量球管、高品質(zhì)探測(cè)器的共同配合；

　　2）高穩(wěn)定性，需要硬件布局合理、軟件優(yōu)化好，意味著整機(jī)無(wú)短板，尤其是球管要耐用。

　　3）高清圖像，需要合理的kV、mAs及重建算法，意味著高壓發(fā)生器、球管、探測(cè)器、重建算法的共同配合；

　　4）高通量檢查，需要掃描速度快、掃描間隔時(shí)間短，意味著大功率高壓發(fā)生器和大熱容量、長(zhǎng)壽命球管的共同配合；

　　因此，綜合來(lái)看，為更好滿足用戶需求，制造高品質(zhì)CT，最需要的依然是高品質(zhì)的球管、高壓發(fā)生器、探測(cè)器，這恰好也是CT中最重要三大核心部件。

當(dāng)立128排CT解決方案的三大核心部件（來(lái)自官網(wǎng)）

　　涵蓋等效30MHU的CT6000球管及冷卻單元、100 kW的CG700/CP700高壓發(fā)生器及高壓電纜、128排的CD500探測(cè)器等核心部件。

　　二、如何選擇三大核心部件？

　　盡管從關(guān)鍵零部件角度，CT三大核心的確是球管、高壓發(fā)生器、探測(cè)器，但從原理、設(shè)計(jì)和制造角度，CT的核心是球管和高壓發(fā)生器共同組成的X射線系統(tǒng)、探測(cè)器及組件組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，二者基本決定了一臺(tái)CT的檔次。

　　X射線系統(tǒng)

　　球管

　　因需要不定期更換，及其動(dòng)輒上百萬(wàn)的單價(jià)，CT球管已成為醫(yī)學(xué)影像圈最知名的“耗材”。

　　從CT整機(jī)設(shè)計(jì)角度，球管涉及功率、管電壓、管電流、焦點(diǎn)尺寸、熱容量、散熱率、陽(yáng)極轉(zhuǎn)速、冷卻方式、軸承技術(shù)等各種指標(biāo)性參數(shù)；但從用戶體驗(yàn)角度，球管最重要的還是圖像質(zhì)量、檢查效率、運(yùn)行成本。

　　比如，更大的功率，意味著更大管電流輸出，能帶來(lái)更好的圖像質(zhì)量。畢竟700mA和1300mA管電流，帶來(lái)的圖像質(zhì)量根本不是一回事兒；

　　比如，更高的熱容量和散熱率，意味著更長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)掃描，能帶來(lái)更高通量檢查。畢竟2MHU球管和30MHU球管，帶來(lái)檢查效率根本不是一回事兒；

　　比如，更長(zhǎng)的壽命，意味著更低頻率的更換球管，帶來(lái)醫(yī)院更低的運(yùn)行成本。畢竟30萬(wàn)秒的和300萬(wàn)秒的球管，帶來(lái)的維護(hù)成本根本不是一回事兒。

　　早期，CT搭載的是機(jī)械滾珠軸承球管，為進(jìn)一步提高CT球管的可靠性和散熱率，Dunlee（當(dāng)立）德國(guó)漢堡研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了液態(tài)金屬軸承技術(shù)，解決了機(jī)械滾珠軸承球管的磨損和噪聲問(wèn)題，提高了球管的可靠性，對(duì)CT、DSA等高端X射線設(shè)備的性能和易用性產(chǎn)生了巨大影響。

　　為進(jìn)一步解決壽命和高通量檢查問(wèn)題，當(dāng)立又推出了第三代液態(tài)金屬軸承技術(shù)CoolGlide，再次帶來(lái)性能飛躍。根據(jù)發(fā)表于《RADIOLOGIC TECHNOLOGY》的一項(xiàng)研究“CT X-ray tube lifetime Analysis： A Mear study”，當(dāng)立的CoolGlide球管的平均使用壽命是滾珠軸承球管的3倍。

　　憑借高可靠性、高熱容量、高散熱率、低磨損率等特點(diǎn)，CoolGlide球管已成為長(zhǎng)壽球管的代名詞，也成為中高端CT的標(biāo)配。

　　近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)CT球管發(fā)展迅速，已開(kāi)始進(jìn)入部分品牌CT的供應(yīng)鏈。不過(guò)，從整體表現(xiàn)來(lái)看，與Dunlee等進(jìn)口品牌仍有較大差距。以在國(guó)產(chǎn)高端CT上應(yīng)用非常普遍的當(dāng)立CT6000和CT8000系列為例，其平均壽命均在百萬(wàn)秒以上，即便在三甲醫(yī)院，也能滿負(fù)荷運(yùn)行3年以上。

　　高壓發(fā)生器

　　如果球管是攻城略地的將軍，那么高壓發(fā)生器就是運(yùn)籌帷幄的元帥。要得到精確的X射線，必須精準(zhǔn)控制球管的管電壓、管電流，而這一切都來(lái)自高壓發(fā)生器。

　　不過(guò)，與普放設(shè)備不相同的是，CT高壓發(fā)生器需要更好的散熱以維持更長(zhǎng)連續(xù)掃描時(shí)間，需要更小的體積以節(jié)省更多機(jī)架空間等。因此，螺旋CT上搭載的高壓發(fā)生器都具備小型、高性能、通用性等特點(diǎn)。

　　與CT球管類似，CT高壓發(fā)生器設(shè)計(jì)技術(shù)復(fù)雜，對(duì)可靠性要求也極高，屬于絕對(duì)的核心技術(shù)部件，國(guó)際知名品牌幾乎占領(lǐng)整個(gè)CT高壓發(fā)生器市場(chǎng)，以當(dāng)立CT6000系列搭載的CG700/CP700高壓發(fā)生器為例，其產(chǎn)品具有功率大（高達(dá)100kW）、高壓線性穩(wěn)定度高（0.5%）、燈絲電流穩(wěn)定度高（2%）等優(yōu)點(diǎn)。

　　之所以球管和高壓發(fā)生器密不可分，是因?yàn)楦邏喊l(fā)生器就是為球管“服務(wù)”的，二者高度匹配非常重要，否則容易導(dǎo)致X射線的質(zhì)和量均不達(dá)標(biāo)，甚至導(dǎo)致因球管打火引起燒球管或減少球管壽命。因此，在CT選型上，高性能的X射線系統(tǒng)非常重要，但更重要的是互相匹配的球管和高壓發(fā)生器。

　　比如，在CT實(shí)際工作中，打火是非常常見(jiàn)的，會(huì)導(dǎo)致X射線輸出暫時(shí)丟失，并可能需要重新掃描患者，在醫(yī)療器械領(lǐng)域是非常嚴(yán)重的“不良事件”。而高匹配度的X射線系統(tǒng)能大幅減少因球管打火導(dǎo)致的CT操作中斷和重新掃描，從而提高掃描效率和掃描量。

　　繼續(xù)以當(dāng)立CT8000系列為例，這不僅是球管，而是融合了高壓發(fā)生器、球管、探測(cè)器、冷卻裝置和電纜結(jié)的一攬子CT整機(jī)解決方案，其搭載的CG700/CP700高壓發(fā)生器與CT8000球管匹配度極高，因球管打火引起的掃描中斷發(fā)生頻率是“3年內(nèi)小于1次”，非常驚人。

當(dāng)立64排CT解決方案：CT4000系列（來(lái)自官網(wǎng)）

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　探測(cè)器

　　我們知道，CT的關(guān)鍵部件包括主軸承、滑環(huán)、球管、高壓、探測(cè)器等，而探測(cè)器之所以能成為核心中的核心，不僅是因其占整機(jī)成本的1/3，更因其基本決定了CT的高度。比如，從早期的16 排、64 排CT，發(fā)展到今天的128 排、256排CT，甚至未來(lái)的光子計(jì)數(shù)CT。

　　因此，所有知名的CT整機(jī)廠商，也都有悠久的探測(cè)器研發(fā)及制造歷史。經(jīng)過(guò)多年“卡脖子”攻關(guān)，我國(guó)也已成功突破CT探測(cè)器核心技術(shù)，部分知名CT整機(jī)企業(yè)也均使用自研探測(cè)器。

　　值得一提的是，現(xiàn)在優(yōu)秀的第三方OEM廠商已能提供完整的全影像鏈解決方案。對(duì)于初創(chuàng)CT企業(yè)來(lái)說(shuō)，探測(cè)器整體解決方案對(duì)其實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)也是非常必要的。比如，當(dāng)立提供16 排、64 排、128 排等高端探測(cè)器組合，以實(shí)現(xiàn)與球管、高壓、甚至整機(jī)的最佳同步化和兼容性。

當(dāng)立256排CT解決方案：CT8000系列（來(lái)自官網(wǎng)）

　　防散射柵格（ASG）

　　除閃爍體、硅光電二極管、ASIC外，CT探測(cè)器另一個(gè)核心組件是防散射柵格（Anti-Scatter Grid，ASG），即準(zhǔn)直器，其作用是吸收和過(guò)濾從CT探測(cè)中散射、折射溢出的X射線，以提高圖像對(duì)比度。

　　因高密度金屬鎢對(duì)X射線散射有較強(qiáng)的吸收能力，一般ASG均采用純鎢材料制成。然而，由于其高熔點(diǎn)和大硬度，導(dǎo)致鎢ASG加工非常困難。

　　全球最大且具ISO13485認(rèn)證的鎢打印工廠當(dāng)立，在3D打印鎢領(lǐng)域深耕十多年，成功攻克鎢加工難的問(wèn)題，并將其應(yīng)用于制造復(fù)雜高精度的組件，如2D和3D的ASG，具有剛度強(qiáng)、壁厚薄、密度高、吸收散射輻射多、遮光度好的特點(diǎn)，推動(dòng)了CT用防散射濾線柵的發(fā)展。

　　三、如何更有效滿足需求？

　　近十年來(lái)，我國(guó)CT行業(yè)蓬勃發(fā)展，不僅成為全球第二大市場(chǎng)，更雨后春筍般涌現(xiàn)出近20家整機(jī)廠商，推出了覆蓋從入門到高端的全系列CT，以及各種細(xì)分領(lǐng)域的CT。這一方面得益于強(qiáng)大的中國(guó)制造，另一方面離不開(kāi)關(guān)鍵零部件供應(yīng)商在背后的默默支持，大大地降低CT研發(fā)及制造門檻。

　　比如，為加快新品上市步伐，很多CT整機(jī)廠商均在使用優(yōu)秀第三方OEM廠商提供的解決方案，而其中最為人熟知的便是全球最大的第三方影像創(chuàng)新者及制造商之一：當(dāng)立，因?yàn)閲?guó)內(nèi)外幾乎所有CT整機(jī)廠商都是其用戶，畢竟最核心的部件，當(dāng)然要用更好的，尤其是代表未來(lái)主力需求的中高端CT領(lǐng)域。

　　以當(dāng)立最頂級(jí)的、面向256排的CT解決方案Xpert-CT8000系列為例，提供了經(jīng)大量集成測(cè)試驗(yàn)證完美匹配的一攬子解決方案，涵蓋100kW單極高壓發(fā)生器、30MHU等效熱容量液態(tài)金屬軸承球管、16cm寬體探測(cè)器、3D防散射準(zhǔn)直（ASG）等目前業(yè)界最先進(jìn)的硬件。

　　除最頂級(jí)的CT8000外，當(dāng)立還提供了涵蓋從64排檔次CT的CT3000系列、CT4000系列，到高端CT的CT6000系列等解決方案，也均由經(jīng)大量集成測(cè)試驗(yàn)證相互之間可完美匹配的單獨(dú)構(gòu)件組成，涵蓋從高壓、球管、探測(cè)器等核心部件，到冷卻裝置、電纜等所有關(guān)鍵零部件，助力整機(jī)廠商加快新品上市步伐。

　　比如，面向常規(guī)應(yīng)用的64排CT解決方案：當(dāng)立Xceed-CT3000系列，涵蓋0.5秒轉(zhuǎn)速、X軸飛焦點(diǎn)、19MHU等效熱容量、CoolGlide技術(shù)球管，以及與其高度匹配的60kW雙極高壓、4cm寬探測(cè)器，滿足絕大多數(shù)臨床應(yīng)用。

　　比如，專為冠脈檢查打造的高端64排CT解決方案：當(dāng)立Xceed-CT4000系列，將高壓升級(jí)至80kW，將球管升級(jí)至0.33秒轉(zhuǎn)速、25MHU等效熱容量，滿足幾乎所有臨床應(yīng)用。

　　比如，面向高端應(yīng)用的128排CT解決方案：當(dāng)立Xpert-CT6000系列，除搭載8cm探測(cè)器外，其他與最頂級(jí)的CT8000系列幾乎一模一樣，滿足高級(jí)檢查和臨床科研等前沿應(yīng)用。

當(dāng)立中高端CT整體解決方案（原創(chuàng)）

　　作為最復(fù)雜的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之一，CT因?yàn)橐D(zhuǎn)，故障率會(huì)比其他設(shè)備高得多。除球管、高壓、探測(cè)器等關(guān)鍵零部件外，CT整體架構(gòu)設(shè)計(jì)也非常重要，一方面保證了CT長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面保證故障后能快速維修，即高品質(zhì)CT是設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試出來(lái)的。

　　因此，除關(guān)鍵零部件外，CT整機(jī)廠商可能還需要整機(jī)解決方案，以Dunlee Solutions+為例，在研發(fā)階段提供量身定制組件以及組件集成，在生產(chǎn)及交付階段提供對(duì)零部件技術(shù)支持，助力CT企業(yè)提升其行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　這就是當(dāng)立，有能力在CT的前期設(shè)計(jì)、裝配集成、生產(chǎn)調(diào)試、后期運(yùn)行等所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)向整機(jī)廠商提供全程技術(shù)支持，從而助力其與時(shí)俱進(jìn)、更好滿足市場(chǎng)需求。

　　作為一家獨(dú)立、中立的關(guān)鍵零部件供應(yīng)商和全影像鏈解決方案提供商，為更好地服務(wù)中國(guó)市場(chǎng)，當(dāng)立又提出了“本土化”策略，打造了“全鏈條”布局，以領(lǐng)先的整合性及解決方案助力中國(guó)醫(yī)療影像行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，一方面進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)醫(yī)療影像市場(chǎng)的升級(jí)，向高端邁進(jìn)；另一方面，又以足夠高的高品質(zhì)、足夠大的經(jīng)濟(jì)性，讓基層及各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)觸手可及。（轉(zhuǎn)自醫(yī)工研習(xí)社）