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当今时代科技日新月异,众多成果应用到人类生产生活的各个方面。特别是与生命息息相关的医疗领域凝聚了最先进的高新科学技术从诊断、治疗等诸多方面为人类健康服务。这里不乏世界500强的著名企业,他们都成就辉煌,富士公司也是其中之一。
说富士的产品,不能不讲胶片,富士医用胶片大家族中既有一般摄影用的感光胶片也有数字成像胶片,后者在近些年的医疗影像领域已得到相当的重视,而作为传统的普放胶片受到了一定程度的忽视。但富士公司并未停止在此方面的研究,反而更加抓住机遇,利用现代科技的最新成果,研制出新一代效率更高,更加环保的普放摄影用系列胶片。
Super HR-μ30是一款新型通用优质正色(感绿)胶片,它具有高分辨率、高精细度和低模糊度、色彩更蓝,速度更快,照相质量稳定,物理韧性更高,高处理能力等特点。这些特性主要由乳剂中感光物质(卤化银晶体颗粒)的物理与化学性质决定。众所周知,卤化银晶体颗粒越细、越薄就越能充分吸收来自于增感屏的荧光,并减少散射带来的光晕效应。富士公司早在上世纪80年代开发出扁平颗粒技术的感绿正色胶片取代以往球状颗粒胶片,大幅度提高摄影效率(影像质量与处理速度).而今新一代的Super
HR-U30胶片采用的是一种名为“超细
∑(sigma)-LIC
30”
的新型颗粒。这种颗粒表面呈六边形(近似正六边形),在同一表面颗粒的排列密度达到最大,颗粒之间排列更紧密。不仅如此,颗粒的截面呈“∑形”,这样又增大了每个颗粒的表面积,于是使光谱增感染料被更充分的吸收,提高其荧光吸收效率及形成潜影的速度(图1)。另外这种晶体颗粒利用相对均匀地分层排列结构,可以将多余光线捕获从而减少交叉光,提高了感光速度,改善了图像质量。富士的乳剂固化技术使得胶片具有更高的物理韧性,有效防止乳剂脱落和压痕产生。(这些有时能导致诊断出现严重问题)。
将特制蓝色染料加入乳剂中,以防止褐色效果的出现,使该胶片为所有X光照相提供容易读取、高锐度的蓝色图像(图2)
(图1)

(图2)

富士不仅在传统医用胶片领域精益求精,早在上世纪80年代就已拥有医用激光相机的核心技术。自上世纪末至今又连续开发完善了干式相机及其胶片产品系列(富士公司同时拥有干式激光与热敏成像技术)
DI - HL
系列胶片是富士公司最新一代干式激光胶片。其最显著的特点是采用一种被称为“水系涂布”的新型技术,此项技术在生产胶片的过程中使用一种特殊的水性溶媒将卤化银、有机素材以及其它乳剂成分全部溶解一次涂敷在片基上。这样一来不仅改善了生产环境节约了能源,更重要的是无论在使用这种胶片记录还是保存的过程中产生的气味都很小,
对医生及患者没有危害。(而其他厂家的同类产品仍然采用水溶媒与有机溶媒分别涂敷的技术,不仅需要较多的生产资源,在胶片记录与保存的过程中会产生较多地有害气体。有的不得不还要在胶片打印机上加装过滤装置,增加了设备运行成本。)
DI
- HL
系列胶片除了环保的特性以外,更重要的是以优秀的图像质量得到业界公认,其采用高浓度,低灰雾度设计
(Dmax≥3.6,Dmin≤0.16),它应用于用富士公司Drypix系列干式激光相机可达到最小50μm的打印精度,同时灰阶范围达到14bit,可以直接打印全域数字乳腺X摄影(FFDM)图像。富士公司Drypix系列干式激光相机包括Drypix7000、Drypix4000等产品是美国FDA认可的全域数字乳腺X摄影打印机,在图像质量与打印速度上都是同类产品中的佼佼者。
对于富士医用胶片及其器材家族的优秀产品虽然不胜枚举,它们也只是富士医用器材产品序列中的一类。而另一类产品对于富士公司以至整个医学影像产品行业产生更加深远的影响,也正是这一类产品开创了近百年来普放摄影数字进入时代的先河,这就是我们现在耳熟能详大名鼎鼎的数字放射摄影产品。作为CR的发明者,富士公司自1982年向全世界介绍第一款实用型CR以来历经25年7代的创新与完善,已将数字放射摄影技术与性能发挥到极致。我们也谨在此介绍富士最新技术的两种。一种是“双面读取技术”;另一种是“聚焦荧光晶体技术”。
双面读取技术
众所周知作为CR记录X线摄影信息的IP板中含有一种人工合成的荧光物质(二价铕离子的氟卤化钡晶体。)用X线对IP板曝光,光子与晶体层作用将X线能量的分布信息以潜影的方式保存。当IP再次被可见光(通常以特定波长的激光)连续曝光后被保存的X线能量就以激发光的形式释放出来,被探测器连续记录并转化为电信号,最终被描述为X线能量的平面分布信息。为了减少的X
射线量子噪声的影响,必须增加
X 射线的吸收量。为达到此目的通常IP读取系统采用的方法是改变
IP
发光晶体层本身例如增加其厚度,通过吸收更多地的 X
射线能量来提高IP
的转换率。实际上收效不是很理想,因为晶体的发光与激光发生装置有一定的距离,而且要再经过晶体层达到探测器,这时光波就又会被它散射,降低了探测器探测的灵敏度。
经过多年不断探索与实践,富士公司开发出一种新型双面读取CR系统。这是一个非常独特的系统,它不仅吸取去了前人的经验通过增加
IP
发光层晶体的量来提高转换率,重要的是它创造性的使用了透明材料的作为IP的底部支持层(图3),同时使用时两个探测器进行扫描,自同一张IP的两个面获得激发光波信号(图4-b),通过程序运算合成一个信息更丰富的影像数据输出图像。由于采用这种方法,双面读取系统由于使用了这些被探测器吸收的光波获得了更丰富的图像信息,提高了设备的效率(图5)。更加适用于组织密度相近且缺乏天然对比的乳腺、软组织X线摄影。
(图3)

(图4-a)

(图5)

这种新的
IP 读取系统
已经在2006年通过美国FDA的PMA程序认证,成为目前全球唯一一款获此认证的乳腺CR产品。
“聚焦荧光晶体技术”
在最近一次北美放射学会议(RSNA 2006)上,富士介绍了一款搭载新型探测器的U型臂数字放射成像系统(DR),这一新型探测器就采用了“聚焦荧光晶体技术”。目前多数CR产品虽然图像质量已经非常优秀,但影像板接受激光扫描时仍然会因为一些小的散射而引起杂波。为了克服这种散射新的“聚焦荧光晶体”探测器在制造时采用特殊工艺使荧光体材料以柱状(针状)结构形式结晶。(图6)这样一来扫描激光只会在柱状晶体结构内部全反射而不会向外散射。于是具有了对X射线信息更高的捕获能力,使探测器获得极高的响应,也极大地提高了信噪比,采用这种技术与普通影像板相比较,虽然荧光层的厚度有所增加(是普通影像板厚度的2倍),但它可提供超过2倍的DQE(量子检测效率)。同理可以在维持影像质量的同时一定程度降低了受检者的辐射剂量。
(图6)

降低辐射、注重环保是富士公司研究和开发新产品的一贯宗旨
。在此过程中制定了“Fujifilm
Green Policy”(绿色富士)的政策方针,将其作为公司的基本策略之一。目标是使富士的产品、服务以及公司活动都符合“环境关怀”的准则,今日的富士已经顺利进军数码时代,同时以最新科学技术应用于传统产品领域,时刻准备着以优秀的产品与服务回报社会。
富士医疗器材(上海)有限公司
市场策划部 付新宇
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