医疗成像的未来:更个性化、更高效的应用设计

2011-04-06 21:21:34来源: TI 关键字:医疗成像  传感器  超声波

医疗保健个性化

  19 世纪的大诗人 Emily Dickinson 只允许医生在距她数英尺以外的地方透过一扇敞开着的大门为她诊病,由此足见其孤僻好静的程度。

  如果她现在还在世的话,她可能会受益于医学成像技术的进步。这种技术进步不仅可以满足她孤僻好静的性格,同时还能够诊断出白莱特氏病(肾炎),而 55 岁的 Emily Dickinson 正是死于这种疾病。

  在我们将来的科技电子化生活中,可以想象有这样一面背后安装有视网膜扫描仪的浴室镜,它可以发现视网膜病或者重要的疾病前兆。就 Dickinson 而言,这种镜子可以注意到她面部的逐渐肿大(白莱特氏病的一种症状),并让她的医生警觉。

  对于那些太忙而没有时间定期到医院检查身体的人们来说,这种技术还是一种能够改善其医疗保健状况的有效途径。另外,对那些有就医恐惧症的人来说(对医生的恐惧让他们放弃了定期身体检查),医学成像技术实现了众多无创伤诊断。

  对于医疗保健提供商及患者,技术进步使得医疗保健个性化逐渐在下面几个方面成为现实:控制慢性病、预测大病,让患者在舒适的家中渡过其生命的最后时间。这些先进的技术也使得医疗保健成为我们日常生活的一部分。

下面是具体的例子:

  一些具有嵌入式装置且能够探测出潜在身体问题的卫生间设备。例如:一个能够对尿液进行分析并发现肾传染病或诸如糖尿病和高血压等慢性病发展情况的马桶。另一个例子是能够探测体重或身体脂肪突然变化的卫生间体重磅秤。这些设备可以自动将数据上传给患者的医生,并根据医生事先的设定来为患者安排就诊预约。

  这些诸如视网膜扫描仪的诊断设备可以和患者的现有消费类电子产品(如数码相机等)结合,以提供更多的诊断和治疗方法,并把这种信息提供给相关医务人员。

  这些安装于家庭中的传感器可以测量出一个人的身体状况,并确定其是否需要医疗帮助。这是医疗保健可以成为一种预防措施,深入家庭的一个例子。

  闹钟能够提醒某人起床按计划到医院就诊,也许就是基于家庭中其他医疗保健设备收集起来的信息,例如:嵌入到卫生间镜子中的视网膜扫描仪。该例子赋予了“个人局域网 (PAN)”这个术语新的含义,在该局域网中的多种家庭设备会定期和无创伤地监控和记录一个人的生命特征。

  可以将设备安装到家庭中,并远程连接至医疗保健提供商的网络。一种老年患者佩戴的产品正在开发中,它基于陀螺仪,可以探测到老年患者是否摔倒。1这种设备可连接至患者的 PAN,发送求助信息。还可以对类似摔倒和长时间久坐(这可能是一种身体或精神问题的症状)归档并向患者医生报告。

  在远程手术中,世界知名的专家可以利用全息图像指挥远在千里之外的手术机器人进行手术。这种方法可将最好的医疗应用至全世界,从而让患者们在当地就能享受到世界知名专家的治疗。

  在虚拟地点呼叫中,医生使用了视频会议(这是一种许多电信运营商都计划向消费类市场提供的服务)以及面向家庭的诊断设备(例如:便携式超声波系统)。虚拟地点呼叫可能在农村地区2或者那些有严重交通堵塞的大城市较受欢迎。对于那些无法看医生(也许因为卧床不起,患有医生恐惧症,或者交通条件较为有限)的患者来说,虚拟地点呼叫也让他们能够享受到医疗保健。无论存在什么样的阻碍,这种虚拟地点呼叫可以代替其他治疗方式,给患者带来更多的健康关怀。

  医疗保健成为一种全天候的服务,而非偶尔提供,并且不需要中断日常的工作就能享受。所有这些例子都改善了对患者的关怀,实现了病情恶化前的健康问题早期发现。这样,相比需要每周或每月挤出时间到医院进行检查,患者可以享受到更为全面的医疗保健。

  另外,自动监控不再需要患者必须牢记要记录信息。由于医疗保健成为了一种全天候的服务,自动信息处理降低了提供医疗保健服务的成本。

  对一些患者来说,这些技术可以实现由于经济或距离等原因不能享受到的医疗保健服务。心脏病专家 Devi Prasad Shetty 博士的方案便是一个极好的例子,他将数字 X 射线与卫星宽带相结合,让印度偏远农村的人们也享受到了医疗保健服务。3在印度,每分钟平均四个人中就有一个心脏病发作。4通过将心脏医疗保健服务带给那些居住在偏远地区的人们,Shetty 博士的远程医疗计划对印度产生了重要影响。

医学成像技术的发展

  医学成像技术不断发展和进步,其目标都是想让患者享受到更好的治疗和关怀。下面是一些例子。

  X 射线由胶片发展为数字文件。在印度,通过简化处理方法,这种转变带来了医疗保健的革命。现在,Shetty 博士的门诊部每 24 小时便可处理3000 张 X 射线照片。由于数字信号处理 (DSP) 的广泛使用,现在在采集点就可将 X 射线信号转换成数字图像,并且不会降低图像的清晰度。数字文件拥有许多好处,其中包括免去了处理胶片所需的成本和时间,以及更加可靠的信息存储。实时绘制数字图像的这种能力实现了手术过程中数字 X 射线机器的使用,从而让医生可以在确切的手术时间看到精确的图像。

  MRI 从慢、模糊到快速、高清晰度的发展过程。今天的磁共振成像 (MRI)能够在极短的时间内提供高质量的图像。而仅仅在几年以前,只有顶级的设备才会拥有这样的速度。现在的 MRI 还具有高度的灵活性,并拥有对自然、承重、站立状态下的脊椎进行拍照的能力。

  今天的 MRI 还将实现一些未来的技术突破。例如,利用扩散 MRI,研究人员可以通过神经纤维束成像技术创建脑图谱来研究不同大脑区域之间的关系。与此同时,功能性 MRI 对大脑进行快速的扫描,以测量出由神经活动改变引起的信号变化。这些高清晰度的图像可以使研究人员更加深入地了解大脑的工作方式,从而改进治疗方法。

  超声波设备的便携性。在过去的几年中,随着手推车式超声波系统日渐被便携式或手持式超声波设备所代替,超声波设备变得更加小型化。体积的缩小将使大范围的医疗保健应用成为可能,这些应用展现了医疗技术进步如何正将医疗保健带给广大患者,而不是迫使他们千里迢迢地寻医问诊。此外,便携式和手持式超声波系统还将医疗保健带到农村及偏远地区、灾区、医院病房、生活救助机构和救护车上。

  

[1] [2]

关键字:医疗成像  传感器  超声波

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/0406/article_1973.html
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