近年来很显著的趋势,是CT的球管功率越配越大,中端CT从60kW提升为80kW,而高端CT则从100kW迈向120kW。比如,尽管成本更高,但越来越多的128排CT倾向于将球管从CT6000(100kW)升级为CT6500(120kW)。 为什么会选择更贵的CT6500?100kW和120kW的CT球管又有多大区别?【当立产品】第1期,从技术角度解答这一选择的底层逻辑。
这是装机量极大的当立Xpert系列,搭载最大功率可120kW的CG700单极型高压发生器,匹配128排及以上高端CT,可搭载CT8000球管、CT6500球管、CT6000 球管。
从表可以看出,CT6500(120kW)和CT6000(100kW)的唯一区别便是功率,尽管120kW球管采购成本更高,但其带来了临床效率提升和诊断精准性优化,可以说大功率球管是高速、高分辨率、低剂量及未来技术升级的底层支撑。
为什么128排(160排)CT更需要120kW大功率球管? 如果一味说“功率越大越好”这种众所周知的言论,似乎很难服众,可以考虑换一个说法:相较于8cm宽体CT,为什么临床更喜欢16cm宽体CT? 那么答案很简单:16cm宽体CT带来了更大的Z轴覆盖范围,在解决了最难的全身血管成像的同时,还带来了更高检查效率和更低辐射剂量,更一定程度上降低了CT对球管的需求。 某县级医院放射科技师曾说过,为降低冠脉CTA的检查准备难度,让心率不齐和高心率患者减少心脏检查失败率并获得更好冠脉CT质量,64排CT实际已经不能满足基层医院的工作和发展需求,不得不追求高端CT,如果没有16cm宽体CT,那么8cm宽体CT也是不错的选择。 因此,我们发现越来越多的医院开始CT升级,从64排CT升级到128排CT。比如,近期河北省卫健委的县域医共体医疗设备更新项目,一次性集采了48台128排CT。 其实,128排CT(8cm宽体CT)和256排CT(16cm宽体CT),除了探测器宽度不同,其他几乎一样,侧面说明了128排CT也是高端CT。 128排CT很好,但128排CT不仅比256排CT扫描效率低,也不能让肥胖等特殊患者实现检查自由。如何提高128排CT的扫描效率,并提高检查自由度? 答:提高CT高压发生器功率和球管功率,大功率意味着能提供足够的球管驱动能力,意味着对设备性能、成像质量及临床效率的全面支撑。 比如,根据当立实验数据,相较于100kW的CT6000,120kW的CT6500可以将CT扫描通量提升38%;比如,BMI>30患者的心脏CTA,120kW球管单次成功率98%,而100kW球管需二次扫描概率32%1-2。
正是基于上述原因,越来越多的CT企业为其128排CT配置120kW球管组合,尽管增加了制造成本,但其实是一种有益于临床的技术升级,尤其是在全国普遍降低CT检查收费的大背景下,提高医疗机构单台CT的检查效率更显得非常重要,值得鼓励。
尽管临床价值巨大,但120kW球管组合的制造门槛非常高,其技术难点集中体现在高功率密度下的热管理、极端工况下的材料稳定性、精密制造工艺以及系统集成可靠性等方面,其技术壁垒直接决定了高端CT设备的性能上限。 比如,阳极靶盘需具备大热容量,靶盘材料需同时满足高熔点和低热膨胀系数;频繁启停导致靶盘反复热胀冷缩,需采用梯度热处理工艺减少裂纹产生;通过磁偏转聚焦技术约束电子束,减少靶面局部过热导致的打火现象。
未来,随着碳化硅(SiC)器件和光子计数探测器的普及,随着光子计数CT(PCCT)的普及,CT球管会继续超更高功率(150kW+)、更低剂量(结合AI优化)发展,技术难度将进一步升级。 参考文献: 1、公众号:XI区,肝脏CT检查技术
2、X射线源关键参数解读:焦点尺寸、电压、电流、功率
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