1.2 数字诊疗装备概述

1.2.1 数字诊疗装备的发展史

数字诊疗装备伴随着数字医疗的发展而显得越来越重要。如果提供数据源和诊断治疗的数字诊疗装备不可用、不可靠，那么数字化（网络化、信息化、智能化）做得再好，也是徒劳。数字诊疗装备是医疗服务体系、公共卫生体系建设中最为重要的基础装备，也是催生新一轮健康经济发展的核心引擎，具有高度的战略性、带动性和成长性。

伴随着数字医疗的兴起，融合了计算机信息系统和网络技术的相关数字诊疗装备大量涌现，数字诊疗装备的研发也是国家“十三五”重点研发计划之一。回顾整个发展历程，从第一台数字诊疗设备问世距今已经有100多年了，其中诞生了无数的标志性发明。

第一台用于颅脑诊断的 X 射线计算机断层摄影（CT）扫描机是由英国工程师汉斯菲尔德（G.N.Hounsfield）于 1969 年设计成功，并于 1972 年公诸于世。这是将电子技术、计算机技术和X射线技术相结合的产物。它的问世，是1895年X射线发现以来医疗数字化医疗设备的一个革命性的进展，为现代医学影像设备学奠定了基础。

CT 机具有横断面体层成像、无前后影像重叠、不受层面上下组织干扰的优势；同时由于密度分辨率显著提高，能分辨出0.1%～0.5%的X射线衰减系数的差异，比传统的X射线检查高 10～20 倍；还能以数字形式（CT 值）做定量分析。近 30 年来，CT 设备更新了四代，扫描时间由最初的3～5min缩短至1～5s，空间分辨率也提高到0.1mm量级。CT设备与技术在医学影像诊断中占有重要地位，而对颅脑，腹部的肝、胆、胰和后腹膜腔的肾、肾上腺等病变的诊断在其实际应用中则占主导地位。20世纪80年代先后研制开发的超高速CT、螺旋型 CT，使其临床应用范围和诊断效果进一步扩大和提高，CT 机的诞生，标志着数字化医疗设备的革命性进展。

20 世纪 80 年代初用于临床的磁共振成像（MRI）设备，是一种崭新的非电离辐射式成像设备。MRI 设备的密度分辨率高，可调整梯度磁场的方向和方式，可直接摄取横、冠、矢状断面和斜位等不同体位的体层图像，是其优于CT的特点之一。迄今，MRI已广泛用于人体各系统，其中以中枢神经系统、心血管系统、肢体关节和盆腔等效果最好；近年来，腹部诊断效果已接近和达到CT水平，脑影像的分辨率在常规扫描时间下提高了数千倍，显微成像的分辨率达到 50～10μm。现已成为医学影像诊断设备中最重要的组成部分。生物体MR波谱分析（MRS）具有研究机体物质代谢的功能和潜力，今后如能实现MRI与MRS结合的临床应用，将会引起医疗诊断学上的一个新的突破。

多技术融合是数字诊疗设备的一个重要发展趋势。20 世纪 50 年代和 60 年代，超声和放射性核素设备与技术相继出现，当时在医疗上的应用往往各成系统。20世界70年代初X射线CT的开发，使医学影像设备与技术进入了一个以计算机和体层成像相结合、以图像重建为基础的新阶段。20 世纪 70 年代末，超声 CT、放射性核素 CT、MRCT 和数字 X 射线成像设备与技术逐步兴起，并应用于临床。尽管这些设备的成像参数、诊断原理和检查方法各不相同，但其结果都是形成某种图像，并依此进行诊断。在此基础上形成了医学影像诊断学。20世纪80年代，减影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）与计算机X 射线摄影（Computer X-ray photography，CR）结合起来投入到应用中。前者具有少创、实时成像、对比分辨率高、安全和简便等特点，从而扩大了血管造影的应用范围；后者具有减少曝光量和包容性强等优点，更重要的是可作为数字化图像纳入影像归档和通信系统（PACS）。放疗设备、医疗机器人等治疗装备与影像设备相结合，具备了图像引导放射治疗（Image-Guided Radiotherapy，IGRT）功能，实现自适应治疗，目前已成为市场的主流配置。

1.2.2 数字诊疗装备的特征

数字诊疗装备具有以下基本特征：

1.诊疗设备的数字化

医疗的数字化，首先是诊疗设备的数字化，这是数字化医疗的基础。所谓数字化的医疗设备，指的是以计算机技术为基础，信号采集和功率输入尽量靠近前端，控制、数据采集、处理、存储与传输、执行等过程信息均实现数字化。另外，数字化的医疗设备具有更为清晰的图像和更为精确地量化衡量方式，为医生进行更为精确的诊断提供物质和技术保障。在计算机软件下工作的医疗设备，已逐渐取代常规设备成为临床设备的主流。

2.诊疗设备的网络化

数字化医疗可以实现医院内部设备资源的共享，实现影像及文档资料的传输，缩短病人挂号、交费、取药、看病的时间减少电子开单、电子处方中错误发生的概率。在远程医疗方面，数字化医疗可以实现远程教学、电视会议、远程会诊、远程手术、网上查询和求助以及网上预约挂号，从而实现全球资源的共享。

3.医院管理的信息化

管理者可以通过网络随时了解医院的运营情况及各部门的工作情况，使医院始终处于最佳运行状态。而且，医院可以随时为病人提供各种所需的诊疗信息。

4.医疗服务的个性化

人们可以在家中通过网络预约挂号；人们不再需要在检查室等候检查结果，各种诊疗影像和数据可以通过网络直接传送到主治医生的面前，医生可以及时、准确地对病人做出诊治。基于互联网、有线电视等私人医疗保健服务和公众医疗咨询服务，将随时提醒大众进行身体检查、预测某种疾病的发生和发展，向病人推荐新的治疗方法，使病人可以足不出户享受个人医生的医疗保健服务。

5.先进技术应用及融合

数字诊疗装备特别是重大装备具有更高的技术含量。通过采用各学科的大量先进技术，甚至采用多技术综合和融合，大大提高了数字诊疗装备的检测和诊断能力，甚至超乎想象地超出了传统、单一技术的能力。如深层、高清成像及其图像处理技术，使得病症、病灶甚至病理的确认时间大幅提前，结果更加精准，可为病患赢得宝贵的时间和提供更好的诊断和治疗。