1895年，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现X线，人们**次透过皮肤看到体内骨骼，由此形成了新的学科——放射诊断学，并奠定了医学影像学的基础。从20世纪50年代开始，医学成像技术进入飞速发展时期。各种新技术相继被应用到医学成像系统中，新的成像方法不断涌现，形成的医学图像不仅展示了人体组织的形态结构，还为器官功能检查提供了可能。
X线是一种高能光子束，是靶物质受高能电子流轰击而产生的。X线之所以能使人体组织结构在荧光屏或胶片上形成影像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应，另一方面是由于人体不同组织结构之间有密度和厚度的差别。当X线透过人体不同组织结构时，由于被吸收的程度不同，到达荧光屏或胶片上的X线量会有差异，在荧光屏或X线胶片上就会形成明暗或黑白对比不同的影像。
2023年2月4日，我国首台国产全身双平面数字X线成像系统成果转化落地仪式在河北医科大学第三医院成功举办。随着首台国产全身双平面数字成像系统装机完成，意味着该院将成为世界首家应用该设备进行临床诊疗的医院，也标志着该院承担的科技部“十三五”国家重点研发计划“三维动态全身骨与关节数字成像及人工智能临床专家系统”项目取得重大成果。
该项目以以实现人体全身骨与关节低剂量、多能谱、多模态的X光三维成像，以及开发一套综合骨科疾病早期筛查、个体化骨科手术治疗规划与术后骨关节生理、功能精准评估的三维动态全身骨与关节数字成像，以及人工智能临床专家系统为目标。
项目团队积极开展双平面X光滑与关节4D动态评估系统的研发与临床应用场景的探索与创新，完成近千例人体临床研究，成功对双平面X光系统的三维骨骼模型重建、临床辅助诊断与术后评估功能进行了临床试验与论证，为双平面X光影像系统的临床应用落地提供了有力支撑。
项目团队优化了SSM算法，攻克二维至三维算法难关，为设备三维模拟提供了有力的理论支撑。建立了中国人全身骨骼形态与骨密度大数据库，填补了国人该领域无参考标准的空白。同时，该项目还跨越静态到动态成像技术壁垒，突破了传统影像设备不能捕捉运动成像的瓶颈，实现了动态监测骨骼运动轨迹目标。
该系统结合人工智能影像处理软件，可精确定量骨与关节的结构特性与运动功能，进行全自动骨骼参数测量、骨与关节疾病诊断、手术规划与术后功能的评估，突破了现有成像方式在骨科疾病早期筛查、个体化治疗规划与精准评估的局限，对骨与关节疾病的临床诊疗具有革命性的意义。
该项全身双平面数字X线成像系统的研发和转化应用，为骨科诊疗带来革命性的创新。对于推动本土国产医疗影像设备的自主创新研发，建立行业标准与专家意见，未来面向海外推广，实现国产高端医疗影像设备的反向输出，具有积极推动作用。同时，该系统也将为全民健康普查、定期体检提供更便捷和准确的工具，有效促进分级诊疗的推广。
(资料来源：科技日报)
