Die Entwicklung moderner Computertechnologie treibt den Fortschritt digitaler medizinischer Bildgebungsverfahren voran. Die molekulare Bildgebung ist ein neues Fachgebiet, das Molekularbiologie und moderne medizinische Bildgebung vereint. Sie unterscheidet sich von klassischen medizinischen Bildgebungsverfahren. Während klassische Verfahren typischerweise die Endeffekte molekularer Veränderungen in menschlichen Zellen aufzeigen und Anomalien erst nach erfolgten anatomischen Veränderungen detektieren, kann die molekulare Bildgebung mithilfe spezieller experimenteller Methoden und neuer Werkzeuge und Reagenzien Zellveränderungen im Frühstadium einer Erkrankung erkennen, ohne anatomische Veränderungen hervorzurufen. Dies hilft Ärzten, den Krankheitsverlauf ihrer Patienten besser zu verstehen. Daher ist sie auch ein effektives Hilfsmittel für die Arzneimittelbewertung und die Krankheitsdiagnostik.
1. Fortschritte der gängigen digitalen Bildgebungstechnologie
1.1Computerradiographie (CR)
Die CR-Technologie zeichnet Röntgenstrahlen mithilfe einer Bildtafel auf, regt diese mit einem Laser an, wandelt das emittierte Lichtsignal mittels spezieller Geräte in ein Telekommunikationssignal um und verarbeitet es schließlich computergestützt. Im Gegensatz zur traditionellen Strahlentherapie verwendet die CR-Technologie IP anstelle von Film als Trägermaterial und spielt somit eine Übergangsrolle im Fortschritt der modernen Strahlentherapie.
1.2 Direkte Radiographie (DR)
Es gibt einige Unterschiede zwischen der direkten Röntgenfotografie und herkömmlichen Röntgengeräten. Erstens wird die fotoempfindliche Abbildung von Film durch die Umwandlung der Information in ein computerlesbares Signal mittels eines Detektors ersetzt. Zweitens erfolgt der gesamte Prozess durch die Verarbeitung digitaler Bilder im Computersystem vollelektrisch, was den medizinischen Bereich deutlich vereinfacht.
Die lineare Radiographie lässt sich grob in drei Typen unterteilen, je nach den verwendeten Detektoren. Bei der direkten digitalen Bildgebung (DDI) besteht der Detektor aus einer amorphen Siliziumplatte. Im Vergleich zur indirekten digitalen Bildgebung (DDI) bietet DDI eine höhere räumliche Auflösung. Gängige Detektoren für die indirekte digitale Bildgebung sind: Cäsiumiodid, Gadoliniumoxid, Cäsiumiodid/Gadoliniumoxid + Linse/Lichtleitfaser + CCD/CMOS und Cäsiumiodid/Gadoliniumoxid + CMOS. Das Bildverstärkersystem Digital X (DDI) dient als weiteres fotografisches System.
Der CCD-Detektor wird heute in digitalen gastrointestinalen Systemen und großen Angiographiesystemen weit verbreitet eingesetzt.
2. Entwicklungstrends wichtiger medizinischer digitaler Bildgebungstechnologien
2.1 Aktueller Fortschritt von CR
1) Verbesserung der Bildplatte. Das neue Material, das in der Struktur der Bildplatte verwendet wird, reduziert das Fluoreszenzstreuungsphänomen erheblich, und die Bildschärfe und Detailauflösung werden verbessert, sodass die Bildqualität deutlich gesteigert wurde.
2) Verbesserung des Scanmodus. Durch den Einsatz der Zeilenabtasttechnologie anstelle der Flying-Spot-Abtasttechnologie und die Verwendung eines CCD-Sensors als Bildsammler wird die Scanzeit deutlich verkürzt.
3) Die Nachbearbeitungssoftware wurde verbessert und optimiert. Dank des technologischen Fortschritts im Computerbereich haben viele Hersteller verschiedene Softwarelösungen auf den Markt gebracht. Mithilfe dieser Software lassen sich fehlerhafte Bildbereiche deutlich verbessern oder Detailverluste reduzieren, um ein nuancierteres Bild zu erzielen.
4) CR entwickelt sich weiterhin in Richtung eines klinischen Arbeitsablaufs, der dem DR ähnelt. Ähnlich dem dezentralen Arbeitsablauf von DR kann CR in jedem Röntgenraum oder an jeder Operationskonsole ein Lesegerät installieren; ähnlich der automatischen Bildgenerierung durch DR erfolgt die Bildrekonstruktion und das Laserscanning automatisch.
2.2 Forschungsfortschritte der DR-Technologie
1) Fortschritte bei der digitalen Bildgebung von Flachbilddetektoren aus nichtkristallinem Silizium und amorphem Selen. Die wichtigste Veränderung betrifft die Kristallstruktur. Untersuchungen zeigen, dass die nadel- und säulenförmige Struktur von amorphem Silizium und amorphem Selen die Röntgenstreuung reduziert und somit die Bildschärfe und -klarheit verbessert.
2) Fortschritte in der digitalen Bildgebung von CMOS-Flachdetektoren. Die Fluoreszenzlinienschicht des CM0S-Flachdetektors erzeugt Fluoreszenzlinien, die dem einfallenden Röntgenstrahl entsprechen. Das Fluoreszenzsignal wird vom CMOS-Chip erfasst, verstärkt und weiterverarbeitet. Dadurch erreicht der M0S-Planardetektor eine Ortsauflösung von bis zu 6,1 LP/m und zählt damit zu den Detektoren mit der höchsten Auflösung. Die vergleichsweise geringe Bildgebungsgeschwindigkeit des Systems stellt jedoch eine Schwäche von CMOS-Flachdetektoren dar.
3) Die digitale CCD-Bildgebung hat Fortschritte gemacht. Verbesserungen wurden hinsichtlich Material, Struktur und Bildverarbeitung erzielt. Durch die neu eingeführte Nadelstruktur des Röntgenszintillatormaterials, hochtransparente und leistungsstarke optische Kombinationsspiegel sowie einen Füllfaktor des CCD-Chips von 100 % konnten Bildschärfe und -auflösung verbessert werden.
4) Die klinische Anwendung der digitalen Radiographie (DR) bietet vielversprechende Perspektiven. Niedrige Strahlendosis, minimale Strahlenbelastung für das medizinische Personal und die lange Lebensdauer des Geräts sind allesamt Vorteile dieser Technologie. Daher findet die DR-Bildgebung Vorteile bei Untersuchungen von Brustkorb, Knochen und Brust und wird häufig eingesetzt. Ein Nachteil ist der relativ hohe Preis.
3. Die Spitzentechnologie der medizinischen digitalen Bildgebung – molekulare Bildgebung
Die molekulare Bildgebung nutzt bildgebende Verfahren, um bestimmte Moleküle auf Gewebe-, Zell- und subzellulärer Ebene zu untersuchen und Veränderungen auf molekularer Ebene im lebenden Organismus sichtbar zu machen. Gleichzeitig ermöglicht diese Technologie die Erforschung schwer zugänglicher Lebensinformationen im menschlichen Körper und damit die frühzeitige Diagnose und Behandlung von Krankheiten.
4. Entwicklungstrend der medizinischen digitalen Bildgebungstechnologie
Die molekulare Bildgebung ist der Hauptforschungsbereich der digitalen medizinischen Bildgebungstechnologie und birgt großes Potenzial, sich zum Entwicklungstrend in diesem Bereich zu entwickeln. Gleichzeitig besitzt die klassische Bildgebung als etablierte Technologie weiterhin großes Potenzial.
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————–
LinkMedLnkMed ist ein Hersteller, der sich auf die Entwicklung und Produktion von Hochdruck-Kontrastmittelinjektoren für Großscanner spezialisiert hat. Dank des stetigen Wachstums des Unternehmens kooperiert LnkMed mit zahlreichen in- und ausländischen Medizinproduktehändlern, und die Produkte werden in großen Krankenhäusern eingesetzt. LnkMed genießt das Vertrauen des Marktes. Unser Unternehmen bietet außerdem eine breite Palette gängiger Verbrauchsmaterialien an. LnkMed konzentriert sich zukünftig auf die Produktion von …CT-Einzelinjektor,CT Doppelkopf-Injektor,MRT-Kontrastmittelinjektor, Angiographie-Hochdruck-Kontrastmittelinjektorund Verbrauchsmaterialien verbessert LnkMed ständig die Qualität, um das Ziel zu erreichen, „einen Beitrag zum Bereich der medizinischen Diagnostik zu leisten und die Gesundheit der Patienten zu verbessern“.
Veröffentlichungsdatum: 01.04.2024
