TI首席科學家描繪醫療電子未來
發布時間:2009-08-13 來源:電子產品世界
機遇與挑戰:
醫療保健個性化
對於醫療保健提供商及患者,技術進步使得醫療保健個性化逐漸在下麵幾個方麵成為現實:控製慢性病、預yu測ce大da病bing,讓rang患huan者zhe在zai舒shu適shi的de家jia中zhong渡du過guo其qi生sheng命ming的de最zui後hou時shi間jian。這zhe些xie先xian進jin的de技ji術shu也ye使shi得de醫yi療liao保bao健jian成cheng為wei我wo們men日ri常chang生sheng活huo的de一yi部bu分fen。下xia麵mian是shi具ju體ti的de例li子zi。
具有嵌入式裝置且能夠探測出潛在身體問題的衛生間設備。例如:yigenenggouduiniaoyejinxingfenxibingfaxianshenchuanranbinghuozhurutangniaobinghegaoxueyadengmanxingbingfazhanqingkuangdematong。lingyigelizishinenggoutancetizhonghuoshentizhifangturanbianhuadeweishengjiantizhongbangcheng。zhexieshebeikeyizidongjiangshujushangchuangeihuanzhedeyisheng,binggenjuyishengshixiandeshedinglaiweihuanzheanpaijiuzhenyuyue。
視網膜掃描儀的診斷設備可以和患者現有的消費類電子產品(如數碼相機等)結合,發現視網膜病或者重要疾病的前兆,並把這種信息提供給相關醫務人員。
鬧鍾能夠提醒某人起床和按計劃到醫院就診,也許就是基於家庭中其他醫療保健設備收集起來的信息,例如:嵌入到衛生間鏡子中的視網膜掃描儀。該例子賦予了“個人局域網 (PAN)”新的含義,在該局域網中的多種家庭設備會定期和無創傷地監控和記錄一個人的生命特征。
可ke以yi將jiang設she備bei安an裝zhuang到dao家jia庭ting中zhong,並bing遠yuan程cheng連lian接jie至zhi醫yi療liao保bao健jian提ti供gong商shang的de網wang絡luo。一yi種zhong老lao年nian患huan者zhe佩pei戴dai的de產chan品pin正zheng在zai開kai發fa中zhong,它ta基ji於yu陀tuo螺luo儀yi,可ke以yi探tan測ce到dao老lao年nian患huan者zhe是shi否fou摔shuai倒dao。這zhe種zhong設she備bei可ke連lian接jie至zhi患huan者zhe的de PAN,發送求助信息。還可以對類似摔倒和長時間久坐(這可能是一種身體或精神問題的症狀)歸檔並向醫生報告。
在遠程手術中,世界知名的專家可以利用全息圖像指揮遠在千裏之外的手術機器人進行手術。
在虛擬地點呼叫中,醫生使用了視頻會議以及麵向家庭的診斷設備(例如:便攜式超聲波係統)。對於那些無法看醫生(也許因為臥床不起,患有醫生恐懼症,或者交通條件較為有限)的患者來說,虛擬地點呼叫也讓他們能夠享受到醫療保健。
醫學成像的發展
醫學成像技術的目標是想讓患者享受到更好的治療和關懷。下麵是一些例子。
X 射線由膠片發展為數字文件。在印度,心髒病專家Devi Prasad Shetty 博士的門診部每 24 小時便可處理3000 張 X 射線照片。由於DSP的廣泛使用,現在在采集點就可將 X 射線信號轉換成數字圖像,並且不會降低圖像的清晰度。
MRI(磁共振成像)從慢、模糊到快速、高清晰度的發展過程。今天的MRI能夠在極短的時間內提供高質量的圖像,同時還具有高度的靈活性。
chaoshengboshebeidebianxiexing。zaiguoqudejinianzhong,suizheshoutuicheshichaoshengboxitongrijianbeibianxieshihuoshouchishichaoshengboshebeisuodaiti,chaoshengboshebeibiandegengjiaxiaoxinghua。
視網膜植入成為現實。南加州大學 Doheny 眼科研究所的研究人員正在研究人工視網膜技術,這種技術可以恢複那些患有色素性視網膜炎和視網膜黃斑變性人群的視力。
貫穿於所有這些例子的一個共同主題是:DSP的運用。DSP 被用於那些對醫學界和我們的生活產生影響的許多應用領域。更為重要的是,這種技術仍然處於對醫學和醫療保健影響的初期階段。
遠程通信助力醫學成像
遠程醫療是醫學成像和遠程通信技術之間相輔相成的一個例子。視頻會議和被稱為臨場感的新型網真 (telepresence) 技(ji)術(shu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)被(bei)用(yong)於(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)和(he)發(fa)展(zhan)中(zhong)國(guo)家(jia)的(de)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)行(xing)業(ye)。視(shi)頻(pin)會(hui)議(yi)和(he)網(wang)真(zhen)技(ji)術(shu)通(tong)常(chang)和(he)超(chao)聲(sheng)波(bo)設(she)備(bei)等(deng)醫(yi)學(xue)成(cheng)像(xiang)係(xi)統(tong)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)來(lai)實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)醫(yi)療(liao)應(ying)用(yong)。
DSP 在遠程醫療中扮演一個關鍵角色。例如,DSP 可提供支持視頻會議和遠程呈現係統的各種編解碼器所需的處理能力和靈活性。某些編解碼器可以將視頻壓縮,使TV質量的圖像能夠在低帶寬有線或無線網絡上傳輸。DSP 還可提供支持醫學成像所需的無損編解碼器必需具有的處理能力,低壓縮或無壓縮會影響圖像質量,進而影響診斷結果。DSP 的可編程特點可以讓其獲得升級,以支持新的編解碼器。
醫療保健的未來
有大量正在進行中的研究可能會在未來十年進一步提高醫療保健的服務質量。例如,一家名為 CNOGA的以色列公司,其產品運用視頻攝像頭來無創傷地測量生命特征,如血壓、脈率、血氧及二氧化碳水平,隻需將攝像頭對焦在人的皮膚上便可。這種技術的未來應用可以帶來疾病的無創生物標誌識別,例如:癌症和慢性阻塞性肺病等。
其他研究包括以下幾方麵
danpianjichaoshengboshebei。jiangyigebatongdaochaoshengbojieshoujitijiyasuochengyigedanpianjishixianlebianxieshisheji,danzheyibanhuijiangdituxiangzhiliang,zhejiuxianzhilezhezhongqijianzuoweiyizhongzhenduan工具的有效性。集成技術的最新發展通過減小信號路徑尺寸以及噪聲水平避免這種圖像質量下降。其目的是創建一款使探測、接收、chuanshuhechulilianshixianjichengdedanpianjisheji。fanguolaiyourangsuoyouchaoshengboshebeileidianzichanpinnenggouanzhuangyutantouzhong,keyishiyongyizhongwuxianlianluxiangxianshiqichuanshuxinxi。danpianjishejihaimibule3-D探針的不足,擁有更多的變送器元件,因而需要更多連接至設備的接線。
高強度聚焦超聲波 (HIFU)。醫療保健的發展趨勢是降低醫療過程中的負麵影響,例如縮小切口尺寸、縮短愈合時間、住院時間和降低感染風險。但和這種趨勢的其他方麵不同(如機器人輔助手術等),HIFU 向(xiang)著(zhe)許(xu)多(duo)目(mu)前(qian)有(you)創(chuang)醫(yi)療(liao)手(shou)術(shu)程(cheng)序(xu)的(de)無(wu)創(chuang)操(cao)作(zuo)又(you)邁(mai)進(jin)了(le)一(yi)步(bu)。在(zai)不(bu)破(po)壞(huai)周(zhou)圍(wei)健(jian)康(kang)組(zu)織(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),使(shi)用(yong)直(zhi)腸(chang)超(chao)聲(sheng)波(bo)來(lai)殺(sha)死(si)前(qian)列(lie)腺(xian)癌(ai)細(xi)胞(bao)便(bian)是(shi)一(yi)個(ge)例(li)子(zi)。HIFU 亦可用於燒灼法止血及熔脂美體,因此它可能適合於眾多的手術程序,包括美容手術。
MRI 以外的超聲波。美國密蘇裏大學的研究人員將使用3D圖像而非 MRI 切qie片pian成cheng像xiang來lai識shi別bie孩hai子zi麵mian部bu特te征zheng和he大da腦nao結jie構gou之zhi間jian的de相xiang關guan性xing。這zhe些xie聯lian係xi可ke能neng會hui讓rang醫yi生sheng更geng早zao地di診zhen斷duan出chu自zi閉bi症zheng,並bing結jie合he遺yi傳chuan學xue進jin行xing診zhen斷duan,以yi對dui這zhe種zhong病bing症zheng進jin行xing深shen入ru的de研yan究jiu。這zhe種zhong研yan究jiu同tong至zhi少shao兩liang種zhong醫yi療liao保bao健jian發fa展zhan趨qu勢shi相xiang吻wen合he:無創診斷的選擇和早期診斷的探索。後者特別重要,因為越早診斷自閉症,父母和醫生也就能夠越早開展治療。
總有一天,技術將可以控製我們的慢性疾病,預測我們的病情惡化情況,並讓我們能夠舒適地渡過生命中最後的日子。
- 醫療保健逐步趨向個性化
- 個性化的服務對醫療電子技術水平要求更高
- 醫療保健的宗旨在於降低醫療過程中的負麵影響
- DSP技術仍然處於對醫學和醫療保健影響的初期階段,潛力有待開發
醫療保健個性化
對於醫療保健提供商及患者,技術進步使得醫療保健個性化逐漸在下麵幾個方麵成為現實:控製慢性病、預yu測ce大da病bing,讓rang患huan者zhe在zai舒shu適shi的de家jia中zhong渡du過guo其qi生sheng命ming的de最zui後hou時shi間jian。這zhe些xie先xian進jin的de技ji術shu也ye使shi得de醫yi療liao保bao健jian成cheng為wei我wo們men日ri常chang生sheng活huo的de一yi部bu分fen。下xia麵mian是shi具ju體ti的de例li子zi。
具有嵌入式裝置且能夠探測出潛在身體問題的衛生間設備。例如:yigenenggouduiniaoyejinxingfenxibingfaxianshenchuanranbinghuozhurutangniaobinghegaoxueyadengmanxingbingfazhanqingkuangdematong。lingyigelizishinenggoutancetizhonghuoshentizhifangturanbianhuadeweishengjiantizhongbangcheng。zhexieshebeikeyizidongjiangshujushangchuangeihuanzhedeyisheng,binggenjuyishengshixiandeshedinglaiweihuanzheanpaijiuzhenyuyue。
視網膜掃描儀的診斷設備可以和患者現有的消費類電子產品(如數碼相機等)結合,發現視網膜病或者重要疾病的前兆,並把這種信息提供給相關醫務人員。
鬧鍾能夠提醒某人起床和按計劃到醫院就診,也許就是基於家庭中其他醫療保健設備收集起來的信息,例如:嵌入到衛生間鏡子中的視網膜掃描儀。該例子賦予了“個人局域網 (PAN)”新的含義,在該局域網中的多種家庭設備會定期和無創傷地監控和記錄一個人的生命特征。
可ke以yi將jiang設she備bei安an裝zhuang到dao家jia庭ting中zhong,並bing遠yuan程cheng連lian接jie至zhi醫yi療liao保bao健jian提ti供gong商shang的de網wang絡luo。一yi種zhong老lao年nian患huan者zhe佩pei戴dai的de產chan品pin正zheng在zai開kai發fa中zhong,它ta基ji於yu陀tuo螺luo儀yi,可ke以yi探tan測ce到dao老lao年nian患huan者zhe是shi否fou摔shuai倒dao。這zhe種zhong設she備bei可ke連lian接jie至zhi患huan者zhe的de PAN,發送求助信息。還可以對類似摔倒和長時間久坐(這可能是一種身體或精神問題的症狀)歸檔並向醫生報告。
在遠程手術中,世界知名的專家可以利用全息圖像指揮遠在千裏之外的手術機器人進行手術。
在虛擬地點呼叫中,醫生使用了視頻會議以及麵向家庭的診斷設備(例如:便攜式超聲波係統)。對於那些無法看醫生(也許因為臥床不起,患有醫生恐懼症,或者交通條件較為有限)的患者來說,虛擬地點呼叫也讓他們能夠享受到醫療保健。
醫學成像的發展
醫學成像技術的目標是想讓患者享受到更好的治療和關懷。下麵是一些例子。
X 射線由膠片發展為數字文件。在印度,心髒病專家Devi Prasad Shetty 博士的門診部每 24 小時便可處理3000 張 X 射線照片。由於DSP的廣泛使用,現在在采集點就可將 X 射線信號轉換成數字圖像,並且不會降低圖像的清晰度。
MRI(磁共振成像)從慢、模糊到快速、高清晰度的發展過程。今天的MRI能夠在極短的時間內提供高質量的圖像,同時還具有高度的靈活性。
chaoshengboshebeidebianxiexing。zaiguoqudejinianzhong,suizheshoutuicheshichaoshengboxitongrijianbeibianxieshihuoshouchishichaoshengboshebeisuodaiti,chaoshengboshebeibiandegengjiaxiaoxinghua。
視網膜植入成為現實。南加州大學 Doheny 眼科研究所的研究人員正在研究人工視網膜技術,這種技術可以恢複那些患有色素性視網膜炎和視網膜黃斑變性人群的視力。
貫穿於所有這些例子的一個共同主題是:DSP的運用。DSP 被用於那些對醫學界和我們的生活產生影響的許多應用領域。更為重要的是,這種技術仍然處於對醫學和醫療保健影響的初期階段。
遠程通信助力醫學成像
遠程醫療是醫學成像和遠程通信技術之間相輔相成的一個例子。視頻會議和被稱為臨場感的新型網真 (telepresence) 技(ji)術(shu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)被(bei)用(yong)於(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)和(he)發(fa)展(zhan)中(zhong)國(guo)家(jia)的(de)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)行(xing)業(ye)。視(shi)頻(pin)會(hui)議(yi)和(he)網(wang)真(zhen)技(ji)術(shu)通(tong)常(chang)和(he)超(chao)聲(sheng)波(bo)設(she)備(bei)等(deng)醫(yi)學(xue)成(cheng)像(xiang)係(xi)統(tong)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)來(lai)實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)醫(yi)療(liao)應(ying)用(yong)。
DSP 在遠程醫療中扮演一個關鍵角色。例如,DSP 可提供支持視頻會議和遠程呈現係統的各種編解碼器所需的處理能力和靈活性。某些編解碼器可以將視頻壓縮,使TV質量的圖像能夠在低帶寬有線或無線網絡上傳輸。DSP 還可提供支持醫學成像所需的無損編解碼器必需具有的處理能力,低壓縮或無壓縮會影響圖像質量,進而影響診斷結果。DSP 的可編程特點可以讓其獲得升級,以支持新的編解碼器。
醫療保健的未來
有大量正在進行中的研究可能會在未來十年進一步提高醫療保健的服務質量。例如,一家名為 CNOGA的以色列公司,其產品運用視頻攝像頭來無創傷地測量生命特征,如血壓、脈率、血氧及二氧化碳水平,隻需將攝像頭對焦在人的皮膚上便可。這種技術的未來應用可以帶來疾病的無創生物標誌識別,例如:癌症和慢性阻塞性肺病等。
其他研究包括以下幾方麵
danpianjichaoshengboshebei。jiangyigebatongdaochaoshengbojieshoujitijiyasuochengyigedanpianjishixianlebianxieshisheji,danzheyibanhuijiangdituxiangzhiliang,zhejiuxianzhilezhezhongqijianzuoweiyizhongzhenduan工具的有效性。集成技術的最新發展通過減小信號路徑尺寸以及噪聲水平避免這種圖像質量下降。其目的是創建一款使探測、接收、chuanshuhechulilianshixianjichengdedanpianjisheji。fanguolaiyourangsuoyouchaoshengboshebeileidianzichanpinnenggouanzhuangyutantouzhong,keyishiyongyizhongwuxianlianluxiangxianshiqichuanshuxinxi。danpianjishejihaimibule3-D探針的不足,擁有更多的變送器元件,因而需要更多連接至設備的接線。
高強度聚焦超聲波 (HIFU)。醫療保健的發展趨勢是降低醫療過程中的負麵影響,例如縮小切口尺寸、縮短愈合時間、住院時間和降低感染風險。但和這種趨勢的其他方麵不同(如機器人輔助手術等),HIFU 向(xiang)著(zhe)許(xu)多(duo)目(mu)前(qian)有(you)創(chuang)醫(yi)療(liao)手(shou)術(shu)程(cheng)序(xu)的(de)無(wu)創(chuang)操(cao)作(zuo)又(you)邁(mai)進(jin)了(le)一(yi)步(bu)。在(zai)不(bu)破(po)壞(huai)周(zhou)圍(wei)健(jian)康(kang)組(zu)織(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),使(shi)用(yong)直(zhi)腸(chang)超(chao)聲(sheng)波(bo)來(lai)殺(sha)死(si)前(qian)列(lie)腺(xian)癌(ai)細(xi)胞(bao)便(bian)是(shi)一(yi)個(ge)例(li)子(zi)。HIFU 亦可用於燒灼法止血及熔脂美體,因此它可能適合於眾多的手術程序,包括美容手術。
MRI 以外的超聲波。美國密蘇裏大學的研究人員將使用3D圖像而非 MRI 切qie片pian成cheng像xiang來lai識shi別bie孩hai子zi麵mian部bu特te征zheng和he大da腦nao結jie構gou之zhi間jian的de相xiang關guan性xing。這zhe些xie聯lian係xi可ke能neng會hui讓rang醫yi生sheng更geng早zao地di診zhen斷duan出chu自zi閉bi症zheng,並bing結jie合he遺yi傳chuan學xue進jin行xing診zhen斷duan,以yi對dui這zhe種zhong病bing症zheng進jin行xing深shen入ru的de研yan究jiu。這zhe種zhong研yan究jiu同tong至zhi少shao兩liang種zhong醫yi療liao保bao健jian發fa展zhan趨qu勢shi相xiang吻wen合he:無創診斷的選擇和早期診斷的探索。後者特別重要,因為越早診斷自閉症,父母和醫生也就能夠越早開展治療。
總有一天,技術將可以控製我們的慢性疾病,預測我們的病情惡化情況,並讓我們能夠舒適地渡過生命中最後的日子。
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