1.2 數字診療裝備概述

1.2.1 數字診療裝備的發展史

數字診療裝備伴隨著數字醫療的發展而顯得越來越重要。如果提供數據源和診斷治療的數字診療裝備不可用、不可靠，那么數字化（網絡化、信息化、智能化）做得再好，也是徒勞。數字診療裝備是醫療服務體系、公共衛生體系建設中最為重要的基礎裝備，也是催生新一輪健康經濟發展的核心引擎，具有高度的戰略性、帶動性和成長性。

伴隨著數字醫療的興起，融合了計算機信息系統和網絡技術的相關數字診療裝備大量涌現，數字診療裝備的研發也是國家“十三五”重點研發計劃之一。回顧整個發展歷程，從第一臺數字診療設備問世距今已經有100多年了，其中誕生了無數的標志性發明。

第一臺用于顱腦診斷的 X 射線計算機斷層攝影（CT）掃描機是由英國工程師漢斯菲爾德（G.N.Hounsfield）于 1969 年設計成功，并于 1972 年公諸于世。這是將電子技術、計算機技術和X射線技術相結合的產物。它的問世，是1895年X射線發現以來醫療數字化醫療設備的一個革命性的進展，為現代醫學影像設備學奠定了基礎。

CT 機具有橫斷面體層成像、無前后影像重疊、不受層面上下組織干擾的優勢；同時由于密度分辨率顯著提高，能分辨出0.1%～0.5%的X射線衰減系數的差異，比傳統的X射線檢查高 10～20 倍；還能以數字形式（CT 值）做定量分析。近 30 年來，CT 設備更新了四代，掃描時間由最初的3～5min縮短至1～5s，空間分辨率也提高到0.1mm量級。CT設備與技術在醫學影像診斷中占有重要地位，而對顱腦，腹部的肝、膽、胰和后腹膜腔的腎、腎上腺等病變的診斷在其實際應用中則占主導地位。20世紀80年代先后研制開發的超高速CT、螺旋型 CT，使其臨床應用范圍和診斷效果進一步擴大和提高，CT 機的誕生，標志著數字化醫療設備的革命性進展。

20 世紀 80 年代初用于臨床的磁共振成像（MRI）設備，是一種嶄新的非電離輻射式成像設備。MRI 設備的密度分辨率高，可調整梯度磁場的方向和方式，可直接攝取橫、冠、矢狀斷面和斜位等不同體位的體層圖像，是其優于CT的特點之一。迄今，MRI已廣泛用于人體各系統，其中以中樞神經系統、心血管系統、肢體關節和盆腔等效果最好；近年來，腹部診斷效果已接近和達到CT水平，腦影像的分辨率在常規掃描時間下提高了數千倍，顯微成像的分辨率達到 50～10μm。現已成為醫學影像診斷設備中最重要的組成部分。生物體MR波譜分析（MRS）具有研究機體物質代謝的功能和潛力，今后如能實現MRI與MRS結合的臨床應用，將會引起醫療診斷學上的一個新的突破。

多技術融合是數字診療設備的一個重要發展趨勢。20 世紀 50 年代和 60 年代，超聲和放射性核素設備與技術相繼出現，當時在醫療上的應用往往各成系統。20世界70年代初X射線CT的開發，使醫學影像設備與技術進入了一個以計算機和體層成像相結合、以圖像重建為基礎的新階段。20 世紀 70 年代末，超聲 CT、放射性核素 CT、MRCT 和數字 X 射線成像設備與技術逐步興起，并應用于臨床。盡管這些設備的成像參數、診斷原理和檢查方法各不相同，但其結果都是形成某種圖像，并依此進行診斷。在此基礎上形成了醫學影像診斷學。20世紀80年代，減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）與計算機X 射線攝影（Computer X-ray photography，CR）結合起來投入到應用中。前者具有少創、實時成像、對比分辨率高、安全和簡便等特點，從而擴大了血管造影的應用范圍；后者具有減少曝光量和包容性強等優點，更重要的是可作為數字化圖像納入影像歸檔和通信系統（PACS）。放療設備、醫療機器人等治療裝備與影像設備相結合，具備了圖像引導放射治療（Image-Guided Radiotherapy，IGRT）功能，實現自適應治療，目前已成為市場的主流配置。

1.2.2 數字診療裝備的特征

數字診療裝備具有以下基本特征：

1.診療設備的數字化

醫療的數字化，首先是診療設備的數字化，這是數字化醫療的基礎。所謂數字化的醫療設備，指的是以計算機技術為基礎，信號采集和功率輸入盡量靠近前端，控制、數據采集、處理、存儲與傳輸、執行等過程信息均實現數字化。另外，數字化的醫療設備具有更為清晰的圖像和更為精確地量化衡量方式，為醫生進行更為精確的診斷提供物質和技術保障。在計算機軟件下工作的醫療設備，已逐漸取代常規設備成為臨床設備的主流。

2.診療設備的網絡化

數字化醫療可以實現醫院內部設備資源的共享，實現影像及文檔資料的傳輸，縮短病人掛號、交費、取藥、看病的時間減少電子開單、電子處方中錯誤發生的概率。在遠程醫療方面，數字化醫療可以實現遠程教學、電視會議、遠程會診、遠程手術、網上查詢和求助以及網上預約掛號，從而實現全球資源的共享。

3.醫院管理的信息化

管理者可以通過網絡隨時了解醫院的運營情況及各部門的工作情況，使醫院始終處于最佳運行狀態。而且，醫院可以隨時為病人提供各種所需的診療信息。

4.醫療服務的個性化

人們可以在家中通過網絡預約掛號；人們不再需要在檢查室等候檢查結果，各種診療影像和數據可以通過網絡直接傳送到主治醫生的面前，醫生可以及時、準確地對病人做出診治。基于互聯網、有線電視等私人醫療保健服務和公眾醫療咨詢服務，將隨時提醒大眾進行身體檢查、預測某種疾病的發生和發展，向病人推薦新的治療方法，使病人可以足不出戶享受個人醫生的醫療保健服務。

5.先進技術應用及融合

數字診療裝備特別是重大裝備具有更高的技術含量。通過采用各學科的大量先進技術，甚至采用多技術綜合和融合，大大提高了數字診療裝備的檢測和診斷能力，甚至超乎想象地超出了傳統、單一技術的能力。如深層、高清成像及其圖像處理技術，使得病癥、病灶甚至病理的確認時間大幅提前，結果更加精準，可為病患贏得寶貴的時間和提供更好的診斷和治療。