如果我們講到“未來派”、“科技感”的醫學影像設備,一定要有一個炫酷的外觀,并要有遠不同于現在任何醫學影像設備的,顛覆式的成像模式才能匹配,而以色列初創公司Nanox開發生產的Nanox.ARC成像系統則能夠滿足我們對“未來影像設備”的一切幻想。
一、Nanox.ARC成像系統
Nanox.ARC的外形設計參考了《星際迷航》(Star Trek)電影中的生物床(biobed),重量只有70公斤,該設備采用納米技術和半導體組件取代了傳統機器中的陰極射線管,故不再不需要加熱半導體來進行掃描。所以也無需冷卻,因此減少了很多電力需求。
Nanox.ARC使用固定球管和更緊湊、更便宜的數字系統,唯一移動的部件是一個支撐X射線環的機架,它橫向移動穿過患者的身體。X射線環上的X射線管使用一個陰極射線管和一個陽極來產生圖像。陰極射線管向陽極發射電子,陽極捕獲電子并引導電子指向被掃描的物體。
Nanox的場效應陰極技術(field effect cathode technology)最初是為高清平板顯示器開發的。隨著時間的推移,制造工藝從玻璃變成了硅,使得功率密度(power density)和均勻性(uniformity)大大提高。
Nanox的冷陰極技術(cold cathode technology)極大地擴展了X射線成像的能力。這種高性能冷陰極的核心是一個納米級結構的“芯片”(chip),它利用獨有的納米制造(nano fabrication)技術制成。該芯片旨在支持醫學成像的各種使用情況,并將由外部技術提供支持,得以讓其優勢轉化為各種實際應用。
此外,Nanox.ARC需要配合專用軟件Nanox.Cloud使用。該系統可提供端到端的醫學成像服務,包括圖像存儲庫、匹配放射學家、線上和線下診斷回顧和解釋、連接診斷輔助人工智能系統、計費以及報告。這也是Nanox公司顛覆性的商業模式的基礎。
2020年2月,Nanox公司與西門子醫療投資的USARAD公司合作,時既采用了“圖像即服務”(imaging-as-a-service)的新型盈利模式——將Nanox.ARC 免費提供給醫療中心和診所,只有當這些機構使用機器掃描時才需要付費。
二、瓦里安納米球管衍生技術設想
無獨有偶,萬睿視(原瓦里安)旗下的德國合資子公司VEC Imaging Gmbh于2019年RSNA發布納米級新型多射線束彎曲陣列球管——NT-2518C時,也提出過類似Nanox.ARC的設想。
在VEC的計劃中,NT-2518C納米球管傾向應用于乳腺機,因為該球管采用的是多束場發射納米燈絲(Multibeam Field Emission Cold Cathode Nanotube Emitter)技術,這種納米燈絲陣列的應用,使得X射線球管非常適用于乳腺機。與傳統的3D乳腺機相比,它無需傳統乳腺機的機架和球管的旋轉,只需按順序激發每個納米燈絲發射出電子束即可完成掃描,大大縮短了乳腺3D掃描時間。
此外,固定球管的結構減少了由于球管旋轉和患者運動造成的運動偽影,極大地提高了成像質量,因此NT-2518C納米球管也能適應輕便式CT以及其他醫學成像應用,比如如同Nanox.ARC一樣的環狀機架掃描結構的醫學影像產品。
單環結構的醫學影像產品或許是業內比較有共識的下一代產品設計,此前GE北京科技園的未來展廳中也曾展出過類似的“未來CT”產品。
國內開發的高端CT產品中,也能看到類似的設計,甚至會把“圓環”應用的更加“靈活”。如賽諾威盛研發的InsitumCT Zero,有超大孔徑多種自由度組合,可實現水平和垂直等多種掃描模式,可移動的環狀掃描裝置能夠給臨床帶來更多可能。
結語
看過介紹,各位看官認為Nanox.ARC這種結構的設備,會是未來醫學影像設備的主流發展方向嗎?