コンピュータ断層撮影の次世代革命の前兆となる光子
光子計数検出器はフォトンレベルを使ってX線量子のエネルギーのカウントおよび識別を行い、更なる高空間分解能と低放射線量を患者に提供するものです。
コンピュータ断層撮影の歴史は革新的な歴史です。50年以上の歴史において、多くの技術的進歩を取得しましたが、CT検査のために作った革新的な技術、すなわち光子計数検出器(PCDs)は本当に画期的なものです。これらの新しいデバイスは、光子レベルでX線量子のエネルギーのカウントおよび識別を行い、より良い空間分解能とより低い放射線量を患者に提供します。
ams OSRAMは、コンピュータ断層撮影およびデジタルX線センサソリューションのリーダーとして、医療機器メーカーに最先端のイメージングコンポーネントを提供しています。BL Mixed Signal Productsのシステムソリューションエンジニアリング責任者であるRoger Steadman様は、有名なコンピューター断層撮影の専門家であり、業界で20年以上にわたって多くの発展を目の当たりにしてきました。
骨折、腫れ、その他の構造変化や症状の検査および診断に必要な場合、よく採用される調査方法はコンピューター断層撮影です。Roger様、この方法について説明してもらえますか?
コンピュータ断層撮影は、50年以上前から存在しているため、よく知られています。これは、体の3D画像をキャプチャする特殊なX線検査です。体の周りを回転するX線管の助けを借りて、人体の一部または特定の臓器の数千の画像を撮影し、そして単一の3Dボリュームを組み合わせるようにします。
1990年から2013年の間に、さまざまな進歩と開発がCTに革命をもたらし、特に1回転でカバーするだけで心臓などの臓器全体をキャプチャすることができるように、検出器の増幅を競い合った「スライスレース」は現れました。それ以来、より高画質ある検出器の開発や再構成アルゴリズムなどの開発では、患者へのX線量を減らすために、多くの時間と労力が費やされてきました。
貴方は貴方のキャリアを通していくつかのCTの革新を見てきました。なぜ光子計数検出器が特殊なものであると思いますか?
光子計数は、光子の固有のエネルギー情報を利用し、そして体内の様々な組織タイプの区別および定量化をすることができます。長年の研究にわたった技術が最終的に製品に組み込まれ、2021年、光子計数に基づく最初の医療認定取得済みのCTスキャナーが市場に投入され、これは本当に人々に楽しみを感じられるようなことです。
光子計数を簡単な言葉で説明できますか?
私に試してみてましょう。従来のCTは、X線光子の総エネルギーに比例する信号を検出したことで、体や組織の減衰がエネルギーに依存するという事実を無視していました。光子計数はその制限を取り除きます。光子の数だけでなく、それらの光子のエネルギーも測定できるため、最終的には体内に存在する物質を区別することができます。言い換えれば、光子計数は、未知の変数を解決するために使用可能な情報を提供します。
これにより、組織の識別を超えた大きな利益がもたらされます。また、個々の光子が画像に等しく役立ったため、画像のコントラストも向上します。放射線科技師から多くの注目を集めている光子計数のもう一つのメリットは、空間分解能が大幅に向上されました。この技術には様々なセンサーを設置しなければならないため、空間分解能はCT OEMsによって駆動されるシステムパラメータに応じて、従来のCTの最大4倍になります。
貴方の意見では、ここで私たちを正確に際立たせるものは何ですか?私たちのアプローチは何の特殊なメリットがありますか?
当社はお客様に完全なソリューションを提供します。当社の読み出しICは、非常に低いノイズと消費電力で臨床光子計数スペクトルCTの厳しい要件を満たすことができるだけでなく、複数のICと受動部品がパッケージに組み込まれている革新的なバタブルシステムインパッケージ(BSIP)でも提供されます。BSIPは本質的に「タイル化可能」であり、言い換えれば、BSIPは、臨床CTに必要な検出器領域を形成するために、全方向に拡張できるタイルとして使用できます。この先進なソリューションは、お客様に使いやすさと最先端のパフォーマンスを提供します。
半導体技術は、医用画像に新しい機能をもたらしました。人々の生活を向上させるテクノロジーは私たちを駆り立てるものです。