更低的放射量、更清晰的影像!這家企業助力醫療影像突破畫素極限

在現有X射線醫療影像中,一直存在一個未能突破的難題。當患者進行X射線拍片時,X射線穿越被測身體部位發射到平板探測器時,會在平板探測器中形成X射線影像,影像最終作為電訊號經過相應處理後傳輸到電腦顯示屏上,從而展示出患者被測部位的X光片資訊。但在這個過程中,

平板探測器感應X射線的靈敏度與最終形成的X射線影像清晰度(即影像解析度)永遠無法同時最大化,只能選擇一個折中的平衡

造成這種結果的深層原因是平板探測器受到背後核心感測器的技術限制。感測器是由複雜的感應元件組成,現代醫療影像平板探測器主流技術原理多采用的是上世紀90年代西門子和飛利浦法國子公司Trixell所開發的X射線感測器技術,這也替代了膠片沖洗方式,開啟了數字醫學影像時代。

更低的放射量、更清晰的影像!這家企業助力醫療影像突破畫素極限

然而,超過安全劑量的X射線對人形成傷害不言而喻,長期需要與X射線打交道的拍片醫生,更是容易成為X射線傷害的重點人群。想要

降低

拍片時X射線源釋放的放射劑量,那麼就需要讓接受X射線的平板探測器靈敏度

提高

,實現低劑量X射線就能成像。但是平板探測器靈敏度的

提高

意味著必須將其感測器的面積

增大

,才能足夠靈敏捕捉到發射過來的X射線;感測器面積

增大

又會導致成像畫素點

變大

,這也就意味著最終成像清晰度/解析度會

降低

在綜合考量放射劑量與成像清晰度之後,目前一般臨床X射線影像分辨度保持在了120μm~130μm左右。但這個分辨度對於發現比如在乳腺癌早篩過程中僅150μm左右大小的鈣化點而言,X射線拍片成像則難以滿足。

深耕研發硬科技核心技術,新一代TFT感測器問世

桑鈞晟博士領銜的團隊經過數年摸索與研究,最終找到了打破現有感測器技術限制的方法,並對感測器底層核心技術進行了革新,開發出了新一代TFT感測器技術,在2017年底創立了中科愛銳,致力於半導體感測器晶片設計、工藝及其在醫療健康領域的應用,生產製造全球領先的高階醫療影像核心部件及裝置,面向全球市場提供一流產品和綜合解決方案。

桑鈞晟畢業於北京大學,獲得中國科學院生物學碩士、美國布朗大學生物醫學博士,以及美國賓夕法尼亞大學沃頓商學院MBA,有著近二十年在中國市場創業和企業一線經營管理的豐富經驗,曾擔任過數家創業和發展期公司、大型國企、上市公司的董事及顧問,經歷過頂尖科研機構嚴謹優良的科學訓練和市場一線的磨礪。

“只有高壁壘的賽道在未來才有競爭的機會。”桑鈞晟說道,“‘半導體晶片’和‘健康醫療’屬於技術和行業壁壘非常高的兩個領域,所以我們瞄準了基於半導體晶片技術的醫療場景下應用機會。”

桑鈞晟博士簡單地向動脈網介紹了中科愛銳團隊自主研發的

新一代TFT感測器核心技術

,以及該技術如何能夠攻克靈敏度與解析度不能兼得的難關。

更低的放射量、更清晰的影像!這家企業助力醫療影像突破畫素極限

感測器立體結構示意圖

“其一,我們的感測器晶片採用了立體結構,改變了原本平面結構的半導體器件,實現了結構即功能,是完全不同設計的創新,完成集感應、儲存和計算傳輸的3-D有源畫素架構,同時提高了解析度和靈敏度。”

“其二,我們用單顆電晶體就實現了即使使用CMOS也需要3顆電晶體整合才能實現的光電增益,並且增益倍數很高。”

在這兩種效果的加持下,中科愛銳團隊所研發的新一代TFT感測器晶片能夠實現高增益、高解析度下的高信噪比,徹底超越所有現有技術,能夠降低60%至90%的X射線劑量,

實現畫素大小為30μm至75μm的解析度

,指數級增加光子利用率,實現超強靈敏度,真正實現底層感測技術的革新。

全產品線開發,首個行業解決方案已於山東落地試點

中科愛銳重新定義了全球TFT感測器技術的新標準,成為

全球唯一實現了單顆電晶體訊號放大的有源畫素(APS)功能

,在微小畫素尺寸下仍然有高信噪比,超越目前全球其它同類感測器,尤其超越仍基於Trixell技術原理的主流技術產品,徹底打破了放射醫學影像裝置“

放射劑量減少與解析度提高不可兼得

”的困局,有望開啟全球醫療影像器械裝置的更新迭代。

基於這項核心技術,中科愛銳製造出

全球第一塊3-D智慧畫素感測器晶片和對應平板探測器

,該平板探測器擁有6大優勢:

更清晰的高解析度影像(已經實現50μm,最終可達30μm)、更安全的超低放射劑量(已減少2/3放射劑量,最終可減少90%)、更快速的動態響應(達到34幀/秒)、更穩定的間接成像、更一致的大面積無拼接成像、更低功率與高良品率

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3-D智慧畫素平板探測器

該類平板探測器在目前臨床使用越來越多的介入治療醫療影像裝置如DSA、C型臂和各類醫療機器人等具有獨特優勢。

與該探測器配套的,還有中科愛銳自主研發的各種X射線醫療影像整機裝置。並且已成功研發出一款超高畫質低劑量乳腺鉬靶整機,該鉬靶不僅同時實現高解析度、低劑量,還有望真正解決乳腺鉬靶難以看清的東方女性常見緻密性腺體組織邊界和精細結構。

更低的放射量、更清晰的影像!這家企業助力醫療影像突破畫素極限

乳腺鉬靶整機

在擁有了底層感測技術,自主開發了感測器晶片、平板探測器、乳腺鉬靶整機後,中科愛銳也朝著乳腺癌早篩整體解決方案靠攏,開發了“共享+移動+遠端+AI”四位一體的“移動乳腺癌篩查系統”,並且在山東開始落地試點。

更低的放射量、更清晰的影像!這家企業助力醫療影像突破畫素極限

未來,中科愛銳期待依託這項全球領先的硬科技創新核心技術,研發更多有競爭力的優質健康醫療產品,為醫療細分領域提供更多有價值的解決方案,讓大眾可以享受到世界前沿的優質醫療健康服務。

據悉,中科愛銳已完成了A輪融資,目前正在進行新一輪的融資,募集資金主要用於新產品研發,以及產品註冊認證和市場推廣,相信不久後便能迎來喜訊。

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