摘要：  据iSuppli统计，2010年，中国医疗电子设备市场总额约为380亿元人民币，2011年将达480亿元人民币。其中，影像设备、消费类医疗设备、诊断设备、治疗设备和监护设备居市场前5位。

关键字：  医疗电子，  影像设备，  电子，  处理器

　　据iSuppli统计，2010年，中国医疗电子设备市场总额约为380亿元人民币，2011年将达480亿元人民币。其中，影像设备、消费类医疗设备、诊断设备、治疗设备和监护设备居市场前5位。预计2011年，监护设备和影像设备的增长率分别为42%和35%。借助于电子技术与生物体的相互作用，提取生物体内组织或器官的形态、结构以及特定生理功能的信息，为生物组织研究和临床诊断提供需要的影像信息。随着分辨率不断提高，一些成像系统已具备了显微分辨能力，将活体影像学带进了基础科学，使其可以深入到细胞、分子水平。成像产品主要包括：X线成像、超声波成像、磁共振成像、红外线成像、放射性核素成像、光学成像等。

　　GE医疗分子影像设备可探测人体疾病

　　GE医疗的OptimaMR360磁共振成像系统和BrivoMR355磁共振成像系统，开创性地将光纤技术应用于磁共振领域，使中国1.5T磁共振应用从此进入光纤时代，同时使更多医疗机构实现肿瘤等疾病的发现甚至可提早3个月。据悉，常规医学显像，如X光、CT、磁共振成像或超声成像是通过检测人体解剖结构变化进行疾病诊断的。而分子影像则是采用放射性核素示踪方法探测人体疾病。具体来说，就是将标有放射性核素的药物引入人体，药物由于人体分子及生化改变而在人体内呈不同分布，再通过体外探测放射性核素在体内的分布就可以了解人体内生物大分子(基因、蛋白等)的变化，从而进行疾病诊断的前沿医学显像方法。人体疾病的发生、发展规律是先有生物大分子改变，继而发生生理、生化改变，最后才造成解剖结构的变化。因此，分子影像能够更早期地诊断疾病(特别是肿瘤)。 分子影像设备分为PET(正电子发射型断层扫描仪)和SPECT(单光子发射型断层扫描仪)。现在在高端机型上均加入CT成像，以解决病灶定位和图像校正问题，形成 PET/CT及SPECT/CT。

      德州仪器(TI ) 于近日推出免费且使用简便的医疗影像软件工具套件(STK）

　　据外媒报道，德州仪器(TI ) 于近日推出免费且使用简便的医疗影像软件工具套件(STK)，这是 TI TMS320C66x数位讯号处理器 (DSP ) 系列所应用的强大影像算法。新工具的软件模块可供医疗影像开发人员加速上市时程，同时提升程序码效率，推出低成本且低功耗的高效能系统。完善定义的 API 透过抽离模块与简易整合既有系统简化开发过程。最佳实作参考可供功能客制化，并针对 TI DSP 提供运算优化方法的程序码解说，适用于客制处理功能。含测试矢量的完整测试基准确保模块功能，有助于运用 TI 的 Code Composer Studio 整合型开发环境进行评估与开发。这套升级工具套件进一步强化 TI 实时医疗影像的全系列类比及嵌入式处理解决方案，能为需要以低功耗达到高运算效能，并呈现清晰影像质量的诊断用超音波 (diagnostic ultrasound) 及光学同调断层扫描 (OCT) 等应用，提供影像处理核心。　TI 多核心暨媒体基础建设业务经理 Ramesh Kumar 表示，使用 TI 免费的 STK 3.0、简便编程的 KeyStone 多核心架构与 C66x DSP 核心，开发人员即可更轻松地设计出医疗影像产品，大幅缩短开发时间。STK 3.0 运用 TI C66x DSP 及 KeyStone 多核心架构的精密处理功能，可提供超音波的 B 模式 (B-mode) 和色流 (color-flow) 处理功能，以及针对像 OCT 的 R2C 快速傅立叶转换 (FFT) 与三次内插法 (cubic spline interpolation) 的关键核心。TI C66x DSP 的软件可编程功能针对从便携式到高阶应用等系统，达到程序码重复使用，以及各种医疗应用中的简易适应性。例如，由于 OCT 运用于眼科的医疗用途，新应用也相继出现于心脏科、肿瘤科、外科及其他许多科别。

  图像分割算法有助医疗影像的发展

　　美国麻省理工学院的研究人员日前称，他们开发出了一种新的图像分割算法，可将传统分割算法的效率提高上万倍。该研究将有助于改善医疗成像系统的识别精度并实现对特定3D物体的连续跟踪识别。美国佐治亚理工学院计算机工程学教授安东尼·伊泽尔说：“在图像分割领域有很多种新的方法，所以也不好说这种分割法会让整个领域发生变革。但应该肯定的是新算法非常有趣，我认为可以将其算作是一个里程碑。该技术可以用于物体的跟踪，甚至它还能用来识别随着时间的流逝外形发生变化的肿瘤。通过模式匹配，该技术还能够实现对不同角度不同光线下物体的精确识别。”

　　我国影像设备不全但也在发展中

　　发达国际分子影像检查已在临床上普及应用，并被看作是医学现代化的标志之一。如在美国，凡设有250个床位以上的医院，若不具备核医学人员和装备，不允许开业;约1/3就诊病人会接受分子影像检查。目前，我国也装备了100余台PET/CT(或PET)、800余台ECT，但人均分子影像设备拥有量较发达国家还是有很大差距。另一方面，我国临床医生及患者的分子影像知识还很匮乏，即使不大的装机量，也未充分发挥作用。因此，尽快在临床医生和患者中普及分子影像知识，已势在必行。

　　不过，中科院上海生命科学研究院上海生物医学工程研究中心的“脑部及头颈部成像系统”是依靠完全自主知识产权和完整生产工艺制造的高端扫描成像设备。它是国际首创的针对人体脑部和头颈部的正电子发射断层扫描成像设备，获得了临床同类系统的最高分辨和最佳图像效果，特别擅长于脑部和头颈部的肿瘤、神经疾病的早期诊断，在疾病的分期和疗效评价上具有独特优势，能有效降低医疗成本。有关专家认为，该产品开创了高端医疗影像领域“中国创造”的先例。而美时医疗公司以自主创新的高温超导线圈技术进入了磁共振设备领域，其主要特点是，在不必增磁的前提下，提高磁共振信号检测灵敏度，进而将图像清晰度提高300%至500%，使低场型核磁共振系统的成像达到了高场型的效果，提高了诊疗的准确性。该技术还获得了市场调研机构Frost&Sullivan的“2010年亚太地区医学影像产品年度创新产品奖”。

      上海医疗器械行业协会副秘书长王云龙表示，医学成像技术能深入控制人体各个部位以及许多重要的生理过程。例如，肿瘤HIFU治疗系统，HIFU将高强度超声汇聚于目标靶区，超声能量被靶区组织吸收并转变为热能，局部组织温度在短时间内上升，杀死肿瘤组织。新的脑部成像技术，弥散张量成像是核磁共振成像(MRI)的特殊形式。如果说核磁共振成像是追踪水分子中的氢原子，那么弥散张量成像就是描绘水分子移动的轨迹。还有，正电子成像术(PET)生成的图像主要用于突出细胞活动。患者先被注射放射性示踪剂，吸收示踪剂最多的细胞会稳定地发出亮光。

医疗影像设备的原始设备制造商寻新方案

　　近年来，医疗影像技术飞速发展，影像系统产生图像的速度以及图像的解析度都有相应的提升。由于医疗影像技术的进步，完成扫描所需时间和生成影像的质量的限制因素已经不再是影像技术，而是运动控制系统。因此，医疗影像设备的原始设备制造商(OEM)开始寻求用于定位扫描架的传统的交流感应电机的替代方案。

　  伺服电机比感应电机定位更迅速和精确。但是，由于医疗扫描架产生的惯性载荷较高，因此以前伺服电机很难在此种应用下工作。但是最近，采用数字双二次滤波器的新一代驱动技术使伺服电机能够按照高达1000:1的惯性荷载成功地应用到扫描架，同时解决了相关的共振难题。因此，运动更加精确，加速和减速更迅速，产生更高的生产能力和更清晰的影像。

　　滤波器能使伺服控制器管理相容性

　　最近，伺服控制系统制造商已经显著提高了惯性不匹配和相容载荷的补偿能力。这些研究的依据是相容机械系统通常具有一些容易振荡的共振点，同时在其他频率会获得更好的性能。传统的方式是使用低通，带通和高通滤波器消除有害的频率。该方法本身的问题是多个滤波器消除所有共振会导致计算延迟和相位移动，容易造成系统失控。最近，双二次滤波器的使用使系统的性能显著提高。双二次滤波器包括两个带有五个系数的二次方程，这样滤波器几乎可以模拟任何简单滤波器的组合，同时不会造成明显的延迟。通过整定产生问题的频率，双二次滤波器实现了提高相位裕度和增益裕度优化伺服系统性能的目标。

      例如，机械系统的共振频率为200 Hz，可以配置双二次滤波器消除200 Hz，同时在更低控制频率点保持高增益。需要注意的是，大型带式驱动的扫描架具有较强的物理转折频率(roll-off)，使它们与低通滤波器一样截断所有高于大约10 Hz的频率。借助在10 Hz点截断增益同时通过30 Hz和40 Hz之间的速度环，可以显著提高关键控制频率点(大约2至4 Hz)的增益。速度反馈装置配合双二次滤波器可以大幅提高面临低频率共振问题的系统的性能。与传统的单极低通滤波器相比，双二次滤波器和增益组合可以使校正时间减少为原来的三分之一，带宽提高三分之一。同时，反馈装置通过显著减少加速度和跃度力，维持稳定裕度。因此，新一代伺服控制器可以通过配置提供补偿影像应用中的高惯性载荷和相容性所需的增益裕度和相位裕度。医疗影像设备制造商可以并希望利用伺服电机提供的更高加速度和速率，以便使系统显著提高客户的生产能力。此外，伺服系统的主要制造商已经提高了制造效率，将伺服技术的成本降低到与交流感应电机相同的水平。