1、影像诊断设备的装配在医疗设备领域，计算机断层摄影术（CT ） ，磁共振成像技术（MRI） ，光学相干断层成像术（OCT） ，正电子超声，X 射线系统等影像诊断设备都是很复杂的产品。但是这类产品的传感器，电子显微镜等零部件却使得设计装配变得十分困难。这种设备进入人体进行拍照时，受到的噪音干扰很小，同时把抓拍到的照片转变成数字信号，以实时地在电脑屏幕上显示出来及存入通讯系统。一般来讲，影像诊断技术设备的体积比较庞大，比如那种固定式的设备，往往要求病人进入特定的空间进行诊断。但是新一代的设备结构更为紧凑，病人使用起来也没有空间的限制。比如，在最近几场的联赛杯足球比赛中，便携式的 X 光设备起到了幕后
2、英雄般的作用。非专业医疗人员都配备了超声设备，该设备可以像固定式的设备一样在几秒钟内进行影像诊断，使得运动员能够得到更为迅速的治疗。影像诊断设备在过去十年得到迅猛发展，造价也下降了很多，这就使得规模较小的医院和诊所可用得起这种设备。同时设备尺寸的缩小也减少了对场地的要求。新技术带来的巨大革新在几年前来看是难以想象的。比如 CT 机的扫描能力从 16 通道升级到 256 通道，这样就能够检测出血流的细微变化，以便发觉血管的堵塞情况。X 光设备的显著特征为其采用了先进的影像技术，有助于医生做出正确的诊断。该技术通过改变 X 光的颜色，尺寸，对比不同的影像进一步提高了 X 光的诊断能力。 “另外，设
3、备尺寸的不断缩小，使得放射及超声设备能够直接在小诊所中运用” ，BCC 研究所的医药行业分析家 Shahani Dewan 这样说到， “该技术得到了很大的发展，能够使得影像存储于数据库中以备将来参考之用，或者可以通过 e-mail 直接发给病人” “功能之间的相互联系，使得研发影像诊断系统十分具有挑战性” ， Dewan 补充道，他认为美国的医学影像市场每年按 9%的速度增长。 “影像设备的设计必须满足能够显示影像图片的要求，另一方面，诊断系统的设计要满足影像资料所必须的要素，以便提供正确的诊断。在最近芝加哥的北美放射学展会上，医疗设备的制造商们展示了各种新颖的设备。比如说，GE 展示了一种
4、影像为导向的 X 光系统，可以像机器人一样运动。发现者 IGS730 用于病人的位置移动，该设备就使用了激光制导定位系统，它的运动范围由机器上的电缆线决定。而发明这种新型系统的人也仅仅是从一次展会上的机器人入库设备中得到灵感的。一般来讲，市面上之用两种类型的影像系统可以选择。医生只能使用固定式的设备、滑动式的影像系统、以及悬挂式的设备对病人进行诊断。由于在设备内部的顶端位置安装有激光制导 GPS 系统，新的自动系统能够精确定位。通过与墙面上的反射装着进行激光的发射与反馈，该系统可以不断地进行三角定位。该设备关键的部件为一个安装于移动平台上的圆滑 C 型机械臂，该机械臂可以在病人的身体上进行自动
5、滑动。 “该机械臂的一端覆盖有 X 光光源，另一端安装有检测器 ”，GE 健康介入系统的 CEO Hooman Hakami 这样介绍说， “这种检测器实时地把 X 光信号转换成高质量的图像，以方便医生把设备精确定位于病灶之处”Complex Designs 复杂设计医学影像诊断设备与其他种类的医学设备有所不同。与单用途产品如耳咽管、麻醉罩及静脉导管，MRI 设备可以配置于使用强度很高的场合并能在很长时间内无障碍运行。“每一种规格的产品在各个方面存在着很大的不同” ， Czuba（一家顶级的医疗设备设计公司）公司的总裁 Len Czuba 这样说道， “主要的不同在于产品是怎样制造的，使用了什
6、么材料以及怎样装配的”Czuba 说：“家具的材料必须耐用，可以反复地使用、清理、移动以及暴露于不同的化学环境之中。由于塑料比金属易于生产，同时也易于清洁， 所以医疗设备制造商常使用热成型工艺，因此丙烯酸树脂，聚碳酸酯很受欢迎” 。 Master Bond 公司技术销售部的副部长 Robert Michaels 认为大部分的影像诊断系统通过紧固件或者粘合剂来进行装配的，所以低稠度的环氧树脂、硅树脂以及封装化合物都是理想的粘合剂。 “上面说所提到的几种粘合剂能够在同材质或者不同材质的底座提供很高的连接强度，能够在温差大，潮湿的化学环境中长时间稳定地工作” ， Michaels 这样认为， “具体
7、等级要具备导电性以及 USP VI 的导热性，并且得到美国宇航局有关低排放量和和透光度的认证。 ”影像诊断设备的小型化归因与电子元器件的小型化，计算机以及平板技术。如今，工程师们更多地运用嵌入式 LED，圆顶阵列和硅橡胶键盘组件，包括触摸屏键盘，在穿戴着外科手术手套时也很容易操作这种键盘。最新款的设备比以前的设备重量更轻，使用也更简单。最有代表性的例子就是 V 型扫描机，一款小型的，无线超声设备，由 GE 的工程师设计。这款售价$7,500 的设备重量不到 1 英镑，取代了价格昂贵（$35,000） ，重量重（20-英镑）的相关医疗设备。由于该设备对空间的要求较小，所以很容易在医院、诊所及主要
8、的康复中心使用。医学工程师们把主要的精力集中在设备的兼容特性上。 “这意味着设备必须使用简单，使用说明必须简明，一看就会，不会产生错误” ， Czuba 这样说道， “设计出来的东西必须易于清洗，同时要避免产生裂痕，一面病人的污秽物残留在于此” 。 “随着电脑硬件和软件技术的进步，我们能够使用色彩和 3D 技术，这使得影像资料易于获取，也易于用转换成更为可靠的数据” ， Czuba 追加道， “医学专家所需要的是更加出色的影像和色彩，更加先进的无线遥感监测技术以传感器技术” 。 “每一项技术的发展都会提高设备的运行效率、使用功能以及检查的可靠性” ， Czuba 说， “更好的诊断以及更好的治
9、疗是我们的追求目标，比如说，一张反映骨折的 3D 图像，能够对诊断治疗提供更好的辅助作用” 。利用电子集成技术，工程师能够把更多的功能集成到一起，这也正是用户所想要的，如柔性设备能够在最佳的速度下产生高质量画质。应用工业中的薄膜开关及触摸显示屏也广泛运用于 iPhone、iPad 等流行电子产品中。 “从成本的意义上来讲，我们所面临的挑战就是如何使电子元器件能够与不断发展的技术相适应” ， 保健行业的专家 Bill Martineau 这样分析说。 “在触摸屏、光导纤维电缆、小型照相机以及电子元器件连接件等领域，是非常有必要的”光导纤维电缆正不断的取代传统铜质电缆，这样可以提高数字影像的质量，
10、进而提高诊断的正确性。如 Martineau 所说，光导纤维电缆不仅具有较高的传输速度，而且具有较高的带宽，这样就能保证型号的强度，减少失真，进而提高影像的质量。通过提供更为精确的影像，不论是有病诊断还是无病预防，光导纤维电缆都能大显身手。比如，由于不受接地环路、无线电磁波的影响，光导纤维电缆能够在 MRI 和 X 光运用中，提供清晰的影像资料。Future Trends 未来趋势分子影像技术、纳米技术等新技术的发展，给影像诊断行业带来了巨大革命。比如加利福利亚伯克利大学的工程师们已经开发出新的扫描器，该扫描器与传统的 CT，MRI 及核影像设备有很大的不同。 “X 光投影技术中的磁粒子影像扫
11、描机就属于这种类型设备的鼻祖” ，研究该项技术的生物工程学学者 Patrick Goodwill 这样认为， “MPI 技术的独特之处在于它直接检测示踪剂铁，其灵敏度远高于其他医疗影像技术中的灵敏度，如 MRI、CT 等。我们预计 MPI 将在最先运用于心血管健康的安全检查评估中” 。 “医生将通过 MPI 技术可以实时地对于心血管健康进行评估，进而挽救病人的生命。这一技术取代了临床上常使用的 X 光技术，进而避免了放射的危险，同时也避免了碘消毒这一程序” 。 Goodwill 追加说，“这种技术也给医疗专业人士提供一种非介入式的研究手段” ， MPI 仅仅追踪铁示踪剂，而不是追踪人体器官，所
12、以可以堪比核影像技术” 。目前，医疗器械行业中的热门趋势就是分子影像技术。 “对活体器官中基本分子活动的研究促进了分子影像技术的发展，该技术是一种非介入式技术” ，医疗影像诊断行业的专家Prasanna Vadhana Kannan 这样认为， “这样就可以在扰乱细胞的前提下对其进行观察” 。Kannan 同时指出：“该技术的巨大前景在于其可运用于诊断癌症，精神疾病以及心血管疾病。该技术可以精确的反映分子的运动变化，这就使得医疗运用变成了可能，比如早期疾病的诊断和治疗。早期的精确诊断所带来的经济效益可是巨大的” 。与传统的影像技术不同，分子影像技术通过探测生物标志物来形成目标物或通道的影像。生物标志物常会和它们周围的组织产生化学反应，从而在发生化学变化的地方形成影像。
