师延路 编译
(本刊编辑部,北京 100022)
近几年,医学成像技术发展迅猛,进入全新影像时代,影像医学的观察已深入到组织的分子、原子领域中,这就对影像设备尤其是软件技术的要求越来越高。本次RSNA2009大会的参展商们各显神通:知名公司不断创新,力求在效率和质量之间寻找平衡点;一些新面孔也闪耀登场,或许他们会成为未来发展的生力军。
西门子在RSNA2009上推出一款新的信息技术软件,医生读取MR和CT检查报告时,可以用它来执行乏味耗时的任务。这款新产品目前正在等待FDA批准。长期以来,西门子用syngo平台提供各模式间数据处理的一致性,这款软件则是syngo平台不断开发的结果。
新型syngo.via软件带来全新的数据共享理念以及与信息技术结合的密集型数据模式。syngo.via将计算能力内置于syngo服务器,可以自动处理许多枯燥费时的任务,特别是在需要读取大量MR和CT研究的时候。
筹备RSNA的过程中,西门子就不断向放射界透露syngo.via的有关信息,但直到RSNA才展出具体细节。西门子图像和认知管理部门CEO Arthur Kaindl表示,syngo.via能使读取过程更快捷。Kaindl说:“每当进行扫描时,数据就被传送到syngo.via应用服务器,在那里syngo能自动检测需要做什么,为扫描匹配合适的工作流程。”至于syngo.via如何为冠状动脉CT病例的分析做准备,心脏CT成为最好的例证:它去掉了血池和肋骨,选取最合适的心脏阶段,然后分割并标示出冠状动脉。Kaindl说:“客户反馈的信息表明,它们能把CT血管造影阅片时间从平均20~25分钟减少至大约5分钟,因此,得益于自动安排病例的功能,时间可以提高5倍。”syngo.via的另一个优点是“制定病例导航(structured case navigation)”,利用西门子软件可以浏览人体全身各部位,为阅片做准备。
目前,Syngo.via已在美国和欧洲等地的13个地点运行。它的首次展示很有限,但足以使明年第一季度安装syngo.via的地点数量翻番,全面发布有望在明年初夏出炉。
西门子在本届RSNA上展示了新型软件,承诺在CT广泛应用范围内,患者接触X射线最多可减少60%。这种迭代重建方案,称为迭代重建图像空间(iterative reconstruction in image space,IRIS),预计在明年新型Somatom Definition CT扫描装置上推出,包括双源Definition Flash CT。已安装Definition系统的升级版也在开发中。
西门子公司表示,这款软件由于加速重建集合,只采集一次原始数据重建,所以使运算时间最小化。在这个新开发的初步重建原始数据中,生成一个“主图像”(master image),包含所有原始数据信息。随后,在图像空间里连续执行重复迭代,生成的图像减少了伪影和噪声,增加了图像锐度,节约多达60%的剂量。
在过去的几个月里,飞利浦一直在透露,公司将在RSNA 2009推出一款高性能技术用于减少CT剂量。飞利浦没有食言,在本次RSNA大会上推出了iDose技术——迭代重建的专用版本。不过,这个新的一揽子计划要到2010年下半年才能面市,那时它将与新开发的Brilliance iCT 和64通道扫描装置一起推出。对已安装设备也能实现升级。
飞利浦公司的高级管理人员称,在某些条件下,新软件可以减少患者高达80%的CT剂量,旨在使输出图像与传统处理图像(即在高剂量下获得的数据)看上去基本一样。飞利浦公司表示,新型RapidView IR主控台能使重建速度比现有硬件快20倍。由于iDose在后台工作,所以不需特殊培训。
DR Systems公司是一家医疗信息管理系统独立供应商,在RSNA 2009大会上首次展示了基于云计算的新型图像管理系统。
内科医生、医疗机构以及医疗系统以外的患者和医生,通过电子医疗信息交换(Electronic Medical Information Exchange,eMix)用互联网安全地共享图像和报告。有了云计算技术,医生和医疗机构就能够将信息和相关的患者图像直接传送至电子病历(electronic medical records,EMRs)和其个人健康记录(personal healthcare records,PHR)中。这种图像数据的实时交换无需使用CD、打印或传真,为更完善的EMR创造条件。由于eMix不需要安装专门的软件或设备,使用者可以节约运营成本,减少劳动力、资源和服务费用——标准信息共享系统都会涉及此类成本。如果医疗机构向患者收取使用eMix的费用,则eMix也能带来财政收益。
每出现一种新型信息系统,安全问题也随之而来。eMix的八大安全层包括物理安全、应用程序和加密屏障。尽管如此,由于最近在其他医疗信息共享系统中出现了安全漏洞,该公司不保证能抵抗未来可能出现的安全问题。放射学专家、DR Systems公司董事会主席Murray Reicher医生说:“没有任何系统是完美无缺的,但我们相信,eMix更优秀、更快捷、更便宜,也比现有系统更为安全。”
飞利浦医疗执行官认为,该公司的旗舰产品3T扫描设备应用MultiTransmit并行射频技术后,将成为临床的主力军。
这项技术在2008年RSNA展示时,只完成了部分生产程序,今年则作为一个商业产品展出,并克服了面向飞利浦Achieva 3.0T TX的两大主要挑战:介质阴影效果(dielectric shading effects)——它会屏蔽从颈部到臀部的疾病信号,特别是在乳腺和肝部肿瘤里;以及当测量比吸收率(specific absorption rate,SAR)时,由于组织发热而制约扫描速度。
飞利浦MR市场部副总裁Deepak Malhotra表示,MultiTransmit并行射频技术按照每名患者的体型调节多源传输,有效地消除了介质阴影。
Malhotra说:“拥有这项技术后,3T不再仅仅适用于神经和骨骼肌肉成像,可以看出它在躯体成像清晰度上的差异。MultiTransmit使3T成为全面的临床扫描装置。”MultiTransmit并行射频技术的优势在于它适合于3T扫描,满足患者个体需求。因此,MultiTransmit技术所带来的改进不是仅仅在理想条件下才能实现。他说:“如果做20次扫描,将面对20名不同的患者,他们有20种不同的身材和体型,在乳腺和腹部成像领域,当需要从一个患者过渡到另一个患者时,我们正在寻求图像质量稳定性和一致性的大幅度改进。”
介质阴影的减少开启了3T广泛应用的大门,而不再仅仅作为MR成像的唯一来源。目前,大部分场所都将3T设备与其他MR扫描装置安装在一起,运行系统通常是1.5T。虽然3T擅长神经和肌肉骨骼成像,但其躯体成像的缺点限制了3T扫描仪的临床应用。MultiTransmit并行射频技术解决了这个问题。它在肿瘤外科的应用尤为重要,因为当诊断并分期肿瘤时,躯体和乳腺的高质量图像很关键。
Transmitting并行射频技术的能量也减少了接受扫描的身体特定区域的比吸收率(specific absorption rate,SAR)水平,相应降低了各扫描间歇的停机时间,平衡了检查量,提高了效率。
试用机构的前期经验表明,MultiTransmit并行射频技术可以减少3T检查所需时间,高达40%。这种更为快捷的检查还有一个好处:减少患者重新来过的次数,进一步提高效率。
Malhotra曾指出快速检查对儿科患者尤为重要,他说:“原本需要20分钟的全过程扫描下降到了13分钟。”佛蒙特大学(University of Vermont)的一名专家告诉他说,为儿科患者行腹部扫描时使用MultiTransmit不需麻醉。
这项新技术随2009年10月份发布的Achieva 3.0T TX系统推出,到本次RSNA召开时,飞利浦公司已拥有约100份配备全套技术的新型3T MR扫描仪订单。公司高级管理人员希望到2009年底可以再增加40份订单。全世界安装的约95%的飞利浦3T系统都可升级到MultiTransmit 并行射频技术。
GE医疗在本届RSNA上推出一款软件,使用低频声波与MRI相结合,测量肝部组织弹力,作为一项有效的疾病指征。这款名为MR-Touch的新产品中所应用的技术由罗切斯特的梅约诊所开发,并授权给GE。它拓展了临床触诊和MR的范围,成为评估组织硬度的一条途径。
GE对MR-Touch的定位是:用一种精密、无创和具成本效益的途径来检查、检测了解疾病。这项获得FDA批准的技术能够检查出肝部的变化来表征出现疾病。它也能用于监测疾病进展,提供更有根据的预防指导。最重要的是,这一方法给患者带来舒适的感受。MR-Touch的商用价值,是应用于GE新推出的大孔径1.5TMR扫描设备——Optima MR 450w。
RSNA的“新兵”——Real-Time Tomography公司在今年大会上发布了一款新型处理和增强成像的数字化乳腺摄影软件库。不过这款被称为Adara的产品不会出售给供应商,至少不能直接出售给供应商。Real-Time Tomography参展RSNA的目的,是希望能够将原始设备制造商(original equipment manufacturers,OEM)吸引到其数据库中。Adara的运算法则旨在通过增强组织对比和抑制噪声来提高部分图像质量。该公司商业发展部经理Monique Wilson表示,优化目的是仅在几秒钟之内处理一个标准乳腺X线。针对乳腺X线和PACS工作站的制造商,Wilson承诺,Adara能够很容易地与其新型或现有系统整合。她说,有几家原始设备制造商最近正在测试Adara软件,明年某个时候该产品将上市面向终端用户销售。Wilson说:“Adara保留了更多的灰阶图像信息,可以更好地增强组织、降低噪声以及界定皮肤轮廓,这些优势使Adara从竞争对手中脱颖而出。”它的另一大优点是用运算法则加快处理速度。“我们深知临床高效流程的必要性,我们的核心竞争力是快速、现代技术水平的图像处理和重建解决方案,改善诊断,简化临床工作流程,提供更多的弹性空间来帮助制造商们以低成本升级其市场上的产品。”
Real-Time Tomography公司由Susan Ng和Peter Ringer于2006年3月创立,专门从事用于乳腺癌早期探查的高级影像处理和图像创建软件的开发,可重建二维和三维图像。
Merge医疗在RSNA上展出了准备好打入市场的IT产品和即将商业发售的产品。其中两款在制产品(works-inprogress)特别引起了参观者的驻足观看。一款名为eFilm for iPhone,用于补充电子病历的图像驱动功能。第二款是FusionWeb Patient Access Portal,对熟悉网络的患者使用基于Internet的手段来管理医嘱、更新记录、接收医嘱提醒、阅览报告等。
功能如其名,这款Merge公司的eFilm for iPhone旨在使用Apple公司的iPhone,也能在Apple公司的iPod touch上使用。开发这些用途是由于医生越来越依赖于使用手机设备沟通。目标是:提供一个手机纽带,通过它,像管理任务那样浏览研究列表和图像,使放射医生能直接与他们的eFilm工作站联系。
FusionWeb Patient Access Portal无需在使用者的PC机上安装软件,因为入口由该公司的新型“零客户端”(zero-client)FusionWeb技术驱动。这种零客户端技术利用基于WEB的软件来执行后台繁重工作。
在零客户端技术的基础上,Merge公司还展出了Cedara WebAccess。零客户端网络平台凭借本地医疗信息交换(health information exchanges,HIE)和区域医疗信息组织(regional health information organizations)广域分布,使图像融入EMR。Cedara WebAccess使用基于标准的方法来整合多种临床资料库数据,无需昂贵的专有接口或数据复制。Merge公司表示,图像和结果能准确无误地传给医生,成为在EMR或HIE入口中患者记录的一部分。该入口可以用台式电脑或平板电脑以及智能手机打开,比如iPhone或BlackBerry。在DICOM和HL7标准中,MergeCOM-3工具包也可用于软件开发。
2009年9月1日,Merge公司并购了Confirma,在其投资组合中拥有分析乳腺和前列腺MR的计算机辅助检查产品CADstream系列。RSNA大会上,这些应用程序的增强功能是专门为肝部设计的,特点是:自动化3D图像配准、分割,动力学和弥散加权成像分析,患者监护比较以及报告。
Thinking Systems在RSNA 2009展出了其升级产品ThinkingPACS和ThinkingRIS,重点支持多模态处理,特别针对分子成像。增强PACS解决方案用专门的临床工具对每种形态提供了放射学和心脏病学形态的横向比较。基于WEB的RIS升级后包括了患者注册、形态运行列表、报告生成和分配以及一个计费接口。目前,增强PACS包含PET/CT和SPECT/CT的融合、核心脏病学处理和量化、模板驱动下的结构化报告、常规核医学处理(MUGA、肾、胆囊、肺、胃排空,总投资回报率分析等)和审核,以及基于WEB的超声心动图的复查和结构化报告。
随着人们对MR检查舒适性、方便性要求的提高,对更宽大的MR系统的需求日益增长,业内攻破技术阻碍,使得MR系统的孔径更宽,图像质量更好。本次RSNA大会上,大孔径MR成为各大厂商不约而同的新选择。
本次RSNA大会上,西门子带来两款重磅MR装置——分别是3T Skyra 和1.5T Aera。这两款新产品正在等待FDA批准,预计2010年中旬推出。它们的孔径尺寸达70cm宽,方便了患者,并能自动操作,简化了复杂的扫描任务,提高了工作效率。
有些患者由于紧张,在没完成检查的情况下就会要求停止操作,而70cm宽的孔径可以减少患者的这种情绪,降低了中途终止的可能性,因而提高了效率。它们的空间也适合于体型较大的患者。每个新型扫描装置都配有短圆柱,增加了患者舒适度,甚至患者的头部置于孔外就能完成很多研究。
这两款扫描装置装有简化操作功能,图像质量不再过多地依赖于操作人员的技术水平。在英国某地进行的初步测试显示,内置于Skyra和Aera的自动化功能,使更多的技术人员(从2个增加到14个)能够操作心脏MR检查。
虽然西门子医疗的MR成像部门CEO Walter Märzendorfer预计有三个试点很快就要开始运行Aera或Skyra了,不过目前为止,临床经验大多局限于利用西门子组合中其他MR扫描装置进行的零星软件测试。Märzendorfer说:“以后可能要通过研究来证实这一论断,不过我们相信,无论Aera还是Skyra,安装全部软件会使效率提升高达30%。”
这两款扫描装置的一大特点是超高密度线圈,有多达204个元件。西门子公司表示,结合新型射频设计——包括64个射频通道,新式扫描装置可以增加高达20%的信噪比,缩放图像时也不会降低高时空分辨率。
两个系统都以西门子的专利——TrueForm磁体设计为特色,它可以提高多达50%的影像量,场边缘视角为50*50*45cm,因此同质图像轮廓清晰。
西门子这两款大孔径MR扫描装置的许多优点,都归功于西门子公司的下一代TIM(total imaging matrix,全景成像矩阵)技术。第四代(4G)技术加快了扫描速度,超高密度线圈利用比以往更多的通道传送数据。这种新型TIM的患者自适应技术通过减少安装所需时间达到进一步加速的目的。自动化功能以Tim+Dot (每日优化吞吐量,day optimizing throughput)为基础,通过患者个性化路径、使用者指导和自动化检测,来简化复杂任务。Märzendorfer表示,减少对专业人员技术水平的依赖,可以提高图像的一致性和诊断的可信度,同时增加接诊人数。
GE医疗在RSNA大会上首次推出高场、大孔径MR,称为Optima MR450w,三个月以前已由官方发布,但RSNA2009是其第一次较大型的商业展示。这也是GE公司第一款孔径达到如此宽度的扫描装置,本次大会上GE主要强调了这款机器在临床范围的实用价值。
扫描装置70cm宽的孔径使患者感觉舒适,提高了效率,但不会牺牲图像质量。由于超重而产生医疗难题的患者越来越多,GE公司表示,Optima MR450w能让这类患者接受MR扫描,而不必担心由于患者烦躁而导致扫描时间缩短或被中断,也不会造成图像质量下降等问题。
GE公司的高级管理人员说,新型扫描装置提供整个身体的完整视野覆盖,包括脊柱、腹部和骨盆。在大孔径产品和公司传统孔径的产品——以研究为导向的Discovery MR 450 counterpart之间,唯一的不同只是梯度强度。不过,GE公司认为,Optima MR 450w的梯度足以进行任何类型的临床检查。为支持这一结论,GE展示了Optima MR 450w有可能涉及到的多个高端应用实例,其中包括高分辨率弥散加权脑成像技术(可以纠正磁化伪影并排除牙齿和外科植入物的干扰)、双基站全脊柱成像、显示脂肪抑制的乳腺和腹部成像,以及不注射造影剂的肾脏扫描。
东芝在RSNA2009大会上推出的Vantage Titan 3T系统,奠定了其在美国打入3T市场的基础。这款产品正等待FDA的批准,配有71cm锥形孔和Pianissimo降噪技术,超越了早期3T扫描装置。
这款新型大孔径系统集成了无造影剂MR血管造影检查技术,包括评估小腿和四肢周围血管疾病的FBI(Fresh Blood Imaging),更易于进行小血管成像的CIA(Contrast-free Improved Angiography),评估血液动力学功能和可视化血管结构的Time-SLIP(Time-Spatial Labeling Inversion Pulse),以及用高时间分辨率创建无时间分辨成像(noncontrast time-resolved imaging)的 TSA( Time and Space Angiography )。
该3T系统利用东芝的Atlas coil技术整合到工作台,使得患者不必为不同检查频繁定位。该产品正在设计一个新的使用者界面,称为M-Power,可以用来简化培训和运行。
RSNA 2009上,爱克发医疗执行官表示,可能会与德国一家普通造影剂(generic contrast media)的开发商和生产商达成收购协议。爱克发成像部副总裁Dirk Debusscher把向Insight Agents投标看作是迈出了未来发展战略性的一步。如果协议得以履行,Insight的造影剂将通过爱克发公司大范围物流网络配送。
爱克发公司近期与Curagita Holding公司签署协议,得到其子公司Insight Agents的全部股份,这家公司的产品包括MR造影剂Magnegita(gadopentetate dimeglumine,钆喷酸葡胺注射剂)——Magnevist(马根维显)的普通形式,以及Iopamigita(iopamidol,碘帕醇)——碘帕醇注射剂的普通形式。
一种用于心脏血池显像(blood pool imaging)的MR造影剂,曾称为Vasovist,在本次大会上再次出现,新名字是Ablavar。营销代理权在一年前已得到FDA批准,2009年4月,Lantheus Medical公司得到了Epix Pharmaceuticals公司美国、加拿大和澳大利亚的市场代理资格,目前正就代理问题与FDA讨论最后的商标细节。
Lantheus公司的目标是2010年年初正式发布血池造影剂,这一产品在等待FDA对其商标的最后确定。即将到来的美国市场大战将促使MR方案加强与新品牌Ablavar的合作,对确诊或疑似周围血管疾病的成像患者来说,这是比X线血管造影更为微创的选择。Lantheus公司还将补充其他产品的销售渠道,包括基于锝的示踪剂Cardiolite和超声造影剂Definity。