Polska

Rewolucja w diagnostyce medycznej przy użyciu prześwietleń rentgenowskich: FCR

Nasze społeczeństwo przechodzi rewolucję cyfrową, która wpływa na każdy aspekt życia publicznego i prywatnego, co symbolizuje dramatyczne przejście z aparatów analogowych na cyfrowe. Na początku lat 70-tych inżynierowie Fujifilm rozpoczynali badania i rozwój podstawowych technologii pod kątem FCR (radiografii komputerowej Fuji) – pierwszego na świecie urządzenia do cyfrowego wyświetlania medycznych diagnostycznych prześwietleń rentgenowskich. FCR była początkiem globalnej fali innowacji w obrazowaniu rentgenowskim dla potrzeb medycyny, a obecnie pozostaje światowej klasy technologią przyczyniającą się do zdrowia i jakości życia ludzi na całym świecie.

Rozwiązywanie problemów dzięki diagnostycznym prześwietleniom rentgenowskim.

Przed FCR wykonanie zdjęcia rentgenowskiego oznaczało przepuszczenie promieni rentgenowskich przez ciało ludzkie na film i wywołanie tego filmu w celu uzyskania końcowego zdjęcia. Proces ten był całkowicie analogowy. Na zdjęciu części ciała, przez które promienie rentgenowskie przeszły bez trudu są prezentowane jako czarne, a te, przez które przeniknęły z trudnością pojawiają się jako białe. Można uzyskać obraz wnętrza ciała ludzkiego, jednak parametry fotograficzne mogą znacząco się różnić, w zależności od pacjenta i prześwietlanej części ciała. W rezultacie wykwalifikowany i doświadczony technik radiolog odgrywał kluczową rolę w uzyskaniu jakości obrazu.

Dla ekspertów Fujifilm jasne było, że nie wiele można zrobić, aby poprawić diagnostykę rentgenowską w rzeczywistości analogowej, a inne technologie diagnostyczne stają się cyfrowe. Istniały uzasadnione obawy, że prześwietlenia rentgenowskie pozostaną z tyłu za rewolucją cyfrową, a inżynierowie Fujifilm wiedzieli, że muszą być innowacyjni, gdyż w przeciwnym razie będą obserwować, jak udział w rynku wymyka im się z rąk. Pojawiła się jednak wskazówka dotycząca ostatecznego rozwiązania: cyfrowe przetwarzanie obrazu. W tym czasie NASA przesyłała zdjęcia Ziemi poprzez satelitę i korzystała z nowej nauki przetwarzania cyfrowego w celu tworzenia oszałamiająco pięknych zdjęć. Przechwytywanie, zapisywanie i przesyłanie obrazów rentgenowskich w formacie cyfrowym powinno znacząco przyczynić się do skuteczności, a przetwarzanie cyfrowe zdjęć diagnostycznych powinno zapewnić olbrzymią wartość w różnorodnych zastosowaniach.

„Jeśli będziemy przetwarzać cyfrowo prześwietlenia rentgenowskie, możemy znacząco ograniczyć brak spójności w jakości obrazów, oferując specjalistom ds. medycyny bezcenne zasoby w celu poprawy diagnostyki”. Na podstawie tej wizji inżynierowie Fujifilm rozpoczęli badania nad poznaniem sposobu, w jaki cyfrowe systemy obrazowania diagnostycznego mogą zapewnić prawdziwą wartość. Po wielu dyskusjach uzyskano podstawową koncepcję FCR: System zapisywałby informacje dotyczące prześwietleń na bardzo czułej płycie obrazowej, przeprowadzając następnie przetwarzanie cyfrowe przy użyciu komputera i umożliwiając wyświetlanie zdjęć na monitorze komputerowym lub filmie do aparatów.

1983 – pierwsza na świecie FCR

Przekształcenie determinacji w innowację

FCR wykorzystywała trzy wiodące innowacje technologiczne. Pierwszą była bardzo czuła płyta obrazowa, która umożliwiała przechwytywanie informacji pochodzących z prześwietlenia rentgenowskiego. Drugą było optyczne urządzenie skanujące, które stosowało laser na płycie obrazowej, przekształcając informacje dotyczące obrazu i zapisując je w formie sygnału cyfrowego. Trzecią był algorytm diagnostyczny konwertujący sygnał elektryczny z urządzenia skanującego w formie zoptymalizowanego obrazu diagnostycznego. Innowacje te były połączone, tworząc ujednolicony system obrazowania diagnostycznego.

W tym czasie korpracja Fujifilm była głównie firmą z branży substancji chemicznych, której podstawowym produktem był film do aparatów. Opracowanie rewolucyjnego urządzenia do obrazowania, które mogłoby przechwytywać dane z prześwietleń rentgenowskich z bardzo dużą czułością, prędkością i gęstością mogło być onieśmielające nawet dla dużej firmy elektronicznej. Jednak firma Fujifilm, której personel ds. badań i rozwoju składał się głównie z inżynierów chemików, podjęła się tego wielkiego wyzwania.

W systemie FCR płyta obrazowa zapisywała dane pochodzące z prześwietleń w postaci światła, fluoryzującego w zależności od stopnia symulacji przez promienie rentgenowskie. Światło to mogło być następnie przetworzone przez system jako informacja. Aby osiągnąć przełom, który mógł zapewnić realność tego systemu, inżynierowie Fujifilm musieli wybrać idealny stymulowany światłem fosfor do zastosowania w płycie obrazowej. Problem polegał na tym, że istniało ponad 1000 znanych fosforów, a znalezienie idealnego stanowiło znaczne wyzwanie. Co więcej firma Fujifilm nie miała praktycznie żadnego doświadczenia w tej dziedzinie. Niemniej jednak, inżynierowie podjęli się tego zadania bez obaw, za to z wielkim entuzjazmem.

„Idealny fosfor gdzieś tam jest, a my go znajdziemy”. Zaczynając od niezachwianej pewności, że muszą znaleźć fosfor umożliwiający zapisywanie przez płytę obrazową bardzo precyzyjnych obrazów diagnostycznych, inżynierowie rozpoczęli swoje poszukiwania. Ich determinacja, czasami granicząca z obsesją opłaciła się. Zbadali mnóstwo rodzajów fosforu, nawet te, które inne firmy odrzuciły, jako niezdatne do użytku. Po dwóch latach ciężkiej pracy inżynierowie wreszcie wskazali BAFBr:Eu jako najlepszy fosfor, który może przekształcić w rzeczywistość płytę obrazową, a dzięki niej FCR.

Rewolucja FCR trwa dalej

Pomyślnie łącząc płytę obrazową z innymi kluczowymi innowacjami, Fujifilm wprowadziła FCR na rynek w 1983 roku. Pozytywny wpływ, jaki natychmiast wywarł ten produkt w placówkach medycznych na świecie był naprawdę rewolucyjny.

Stosując zoptymalizowane przetwarzanie cyfrowe w oparciu o prześwietlane obszary ciała i inne warunki, FCR zapewniała obrazy w znacznie mniejszym stopniu uzależnione od umiejętności i doświadczenia techników, a dzięki temu łatwiejsze w odczycie i stosowaniu do celów diagnostyki. Ze względu na dużą czułość płyty obrazowej potrzebne były mniejsze ilości promieni rentgenowskich do przechwycenia obrazu. Co więcej system znacząco ograniczył konieczność powtarzania prześwietleń, skutkując jeszcze mniejszym wystawieniem pacjenta na promieniowanie. Ostatecznie zastosowanie informacji cyfrowych zapewniło różnorodne rodzaje przetwarzania, umożliwiając specjalistom ds. medycyny pozyskiwanie określonych, cennych informacji, których nie można by uzyskać przy użyciu tradycyjnych fotograficznych prześwietleń.

Oczywiście informacje cyfrowe były znacznie łatwiejsze w przechowywaniu, przesyłaniu i zarządzaniu, skutkując obniżeniem kosztu diagnostyki oraz pracy urzędników w placówkach medycznych. Jednocześnie wzrosła prędkość na każdym etapie łańcucha zarządzania informacją. Wraz ze wzrostem znaczenia Internetu w medycynie, firma wykorzystała swoje zasoby i w 2000 roku uruchomiła SYNAPSE – rozwiązanie IT, które ułatwiało udostępnianie obrazów cyfrowych w ramach oraz pomiędzy placówkami medycznymi. Co więcej, od czasu wprowadzenia Fujifilm opracowało również systemy DR (radiografii cyfrowej), które nie wymagają płyty obrazowej.

FCR – rewolucja w diagnostyce medycznej rozpoczęła swoje istnienie. Łącząc w sobie coraz więcej innowacji, FCR oraz inne systemy zainspirowały jeszcze bardziej potężny i znaczący rozwój.

Treść powiązana:

Być może spodoba Ci się również: