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醫療電子技術的現狀及其趨勢分析

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作者: 時間:2007-08-24 來源:電子設計信息網 收藏
分辨率為16位、采樣速率為170MSPS的ADC,像素數量為2560*2048、灰階顯示為1786級的液晶顯示屏……。這些尖端電子技術正被開發用于最新的醫療設備。 

  日本THine電子公司正在開發最高采樣速率高達170MSPS、分辨率為10位的ADC。該公司計劃首先在2005-2006年初向有這種需求的醫療設備推出產品。 

  日本國際顯示技術(IDTech)公司正在開發面向醫療設備的液晶顯示屏。 

  柯-美MG公司在2005年2月投入市場用于乳癌診斷的乳房X射線攝影設備(乳房圖像記錄設備)。在該款設備中采用了應用相位對比度技術的攝影系統,使得攝影圖像的畫面質量得到了很大提高。 

  圖像診斷設備的性能提高,基本集中在提高診斷精度上。就是以很高的精度獲得更多的信息(傳感器),并且將那些信息無損耗地、高速地變換成數字信號后進行傳輸(ADC,信號傳輸),再以這些信號為基礎繪制出所需要的診斷圖像(圖像重組),然后正確地顯示出來(顯示設備)。 

  同尖端的電子技術發展動向相應的圖像診斷設備的迅速進步,表現在X光CT設備的多列化方面。所謂多列化,就是在設備中并排設置多列X光檢測器,一次可以拍攝多幅圖像,從而擴大檢查范圍和縮短檢查時間。 

  醫療設備中的摩爾定律:1990年以后,X光檢測器列數以大約每1.5年增加一倍的速度增加,現在最多達64列的產品已經投入使用,配置128列的檢測器的產品也已經在開發之中。而醫療設備的更新周期大約是10年。 

  在日本新能源/產業技術綜合開發機構(NEDO)及放射線醫學綜合研究所的支持下,東芝醫療系統公司開發出用于X光CT設備的256列檢測器。 

  要提高X光設備的性能,并不是只有多列化這一個發展方向,還可以通過提高分辨率來實現。西門子醫療方案并不追求多列化,而轉向提高分辨率。提高分辨率的關鍵,在于使X射線的焦點位置在1秒內來回擺振2320次,這是一種X射線管的電子束控制技術。 

  最新電子技術的目標 

  為了滿足醫療設備“清晰”和“小而低”的需求,各種電子技術將應用于最新的醫療設備開發中。其中,面向“清晰”的是顯示屏、ADC、信號傳輸和SiP器件等技術,而面向“小而低”的則有電機控制、攝影機等技術。 

  1、更清晰地顯示患病部位 

  “清晰”主要是診斷設備的需求。目的是更真實地顯示患病部位的圖像,以提高診斷精度,減少誤診的可能性,以及早發現病癥等。顯示屏的像素數量阿姨竟達到500萬,灰階顯示達到1786級,可以更加準確地顯示圖像。ADC在達到16位高分辨率的同時實現了低功耗,當設計大量使用ADC的最新圖像診斷設備時,有助于解決設備的發熱問題。為了獲得高精度的圖像,內試鏡等醫療設備試圖增加CCD相機的像素,正在推進數字接口應用的信號傳輸技術可以給予支持。 

  提高對比度徹底細分灰階 

  國際顯示技術(IDTech)公司在醫療設備的液晶顯示屏領域里控制著市場的首位占有率。醫療設備采用的液晶顯示屏,必須具備的條件之一是對比讀很高,能夠表達不易捕捉的陰影。為此,通常去掉濾光鏡(導致對比度降低的主要因素),改為黑白顯示。濾光鏡的顏色會使外來的光線形成散射,導致對比度下降。去掉濾光鏡除了提高對比度以外,也是為了提高亮度。這樣,有濾光鏡時看不清楚的斑點,也變得清晰可見。這種斑點容易造成誤診,為了減少顯示斑點,還需要采用更高級的制造工藝,以控制液晶顯示屏間隔(夾持液晶材料的兩塊玻璃襯底之間的間隔)的離散性。 

  2、減少對患者的損害 

  “小而低”除了要求縮小設備的體積之外,還要求實現不損害(低損害)患者的醫療。


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