老蒋谈超声:超声成像系统开发漫谈

2016-06-07 20:44:17来源: 华声医疗 关键字:超声成像  开发漫谈
    在老东家的时候,得益于老东家早早开始的国际化布局,因此常有和业内最顶尖工程师交流的机会,对于成像系统开发各个环节的细节都进行过比较深入的沟通。年少轻狂时,常觉得不过如此,方法上当然也有一些帮助,远远到不了让人醍醐灌顶的地步,和自己的方法应该说各有千秋,算不上妙笔生花,也不能点石成金。其中一位大神常说的话就是“超声波相关的物理基础理论,瑞利在1900年就研究得差不多了,别和我扯什么颠覆性技术”,话可能有点偏颇,但对于目前商用的超声成像设备而言,瑞利的理论足够用了。

  这就是大神瑞利,我读研究生时最恨的人

  个人认为,从上世纪90年代开始,超声系统真正有划时代意义的进步也就三样:

  数字化变革。一方面以前只是停留在理论而没法实现的方法可以实现了(比如接收波束的连续聚焦甚至发射波束的连续聚焦),另一方面其他领域的图像处理技术也很容易移植到超声上来。

  谐波技术及造影谐波。谐波理论也是很老的东西了,不过直接利用谐波来成像的确是一大创举。发展到今天,一些部位的检查,比如心脏,基本上只用谐波来看二维B图像了。

  弹性相关成像。超声医学成像中,最主要的三种成像模式:看二维结构的B模式,看血流速度的频谱多普勒(PW/CW)、和血流分布的COLOR成像(CDFI)。弹性成像可能是第四种能上升到和前三者同等地位的成像模式。

  另:这十多年超声探头的技术进步也有一些,比如单晶材料的使用,由于不是老蒋熟悉的领域,这里就没有提。

    20多年,三种重要技术创新,其实一点不多,在信息全球化的今天,这一类普及很广的产品,几乎不可能说有什么秘籍是藏在某某公司的藏宝箱里没其他人能拿到,只要拿到,一下子就能功力大增(爱看武侠小说的应该熟悉这类梗儿)。实际我们也知道一些同行花巨资在国外请了专家,最终做出的东西还是差强人意,这样的例子并不少。通过互联网和各种专业文献数据库,我们基本可以找到需要的所有东西。尽管寻找和鉴别有用技术比百度折纸方法要难一些,但对于受过专业训练的人不是太大问题。

  打开不同的厂家的机器外壳,实际能看到,用的器件也没太大差异,越来越趋同。以前GPS几大家还用自家的ASIC,现在越来越倾向于使用TI,ADI这些专业IC厂商提供的器件,也就是说,超声厂商使用的硬件材料其实差别也不大。

  前面说的其实就是一句话,“其实用的方法差别并不大,使用材料差别也不大”,可是现实很骨感,就整体而言,国内超声厂家的水平大多数还是上不了台面,能够勉强和国际最前列几家抗衡的也就极有限的几家(可能大多数医生眼里,一家都没有,老蒋个人观点,在基础的三种成像模式,国内最高水平和国际高水平比较接近了,还没完全受认可的原因一方面是品牌,更重要是缺乏原创技术)。

  对于超声系统开发而言,本质也是一样,最大差别不在于对方法的了解,或者说用了什么器件,而是开发的每一步,每一个模块要求如何设计,是否达到了要求。这实际就是我们常说的过程确认,对于业内有开发经验的厂家这不是什么陌生概念,FDA对于开发过程的要求实际最核心也是这方面的要求。

  悲催的地方是,尽管方法上并没有说有什么太难以理解难以掌握的东西,超声系统可以说是复杂度最高的成像系统:每一个模块都谈不上多难,但是功能模块非常多,相互作用相互影响,一个模块的不正常就可能使得整个系统性能异常,没有合适的方法弄不清是哪一个模块出问题是常事儿。不夸张的说,开发过程中需要确认的点上千个。所以说,不同厂家真正的差别在于对于过程确认点,确认标准的设定,以及过程确认的能力。比如一个发射模块,确认可以仅仅是能发射波形,也可以是能发射波形并且谐波泄露低于40dB,也可以是能发射波形谐波泄露低于40dB,对消能力超过40dB……确认标准越多越细,意味着开发时间越长,对确认能力的要求越高。

  老蒋觉得自己过去在和那些业内顶尖专家沟通中,真正受益终身是这方面的能力。实际上,进入华声医疗后的第一年,老蒋大概花了1/3以上的时间设计各种过程确认工具以及系统状态监视器,并且大多数实现了自动化(靠人工是无法实现大规模,反复对某一些过程进行验认的),这里也不自吹自擂有多牛逼了,反正以超声系统的复杂度,我们还没遇到过被卡住完全无法分析的问题。

  结语

  写到这里,脑袋里冒了一个词出来——“工匠精神”。个人对这个词一直很敬畏,轻易不敢提。在我看来,所谓“工匠精神”是可以用95%的精力去改进5%的不完美。坦言之,我不认为自己的团队真正做到了,也不认为国内有几个企业真正做到了,虽然这两年各大公司的产品都在宣传自己的团队多么具有工匠精神。在我看来,如果不能象APPLE把PCB布线都按艺术品来要求,慎用这个词。对于国内大多数涉及复杂系统制造的企业来讲,最需要的,还是把事情做对。在把事情做对了的基础上,才谈得上创新,才谈得上追求极致,才谈得上“工匠精神”。

关键字:超声成像  开发漫谈

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/article_201606076601.html
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