数字医疗设备（精选12篇）
数字医疗设备 篇1
随着高新技术的飞速发展以及在医疗领域的广泛应用, 越来越多的高新医疗设备被引入医院, 为医院的设备管理带来了新的挑战。
医疗设备管理是一项系统工程, 其内容包括医疗设备物质和价值的全过程管理。同时, 设备管理也是技术与经济相结合的交叉工程, 具有安全性、有效性、整体性、综合性、经济性等特征。医院多采用数字化管理方式进行设备的管理以应对现代化医疗设备精密度高、价格昂贵、使用维修复杂、更新周期短、仪器工作环境要求高等特点。
一、生命周期的流程规划
设备生命周期管理包含前、中、后三个时期, 并贯穿于整个流程中。采购流程即设备规划、购置、安装, 为设备前期管理;设备预防性维护、维修为设备中期管理;而设备的更新和报废属于固定资产管理流程, 同时也是设备的后期管理。基于以上一般设备管理流程, 医疗设备数字化管理流程可分为设备主要数据管理、设备采购管理、设备状态管理和设备维修管理四大管理模块。
(一) 设备主要数据管理流程
医疗设备主要数据管理模块主要用于建立和维护医疗设备管理业务所需要的各类设备基础和静态的信息, 包括设备分类名称、使用科室、物料清单 (BOM) 、设备技术参数、设备巡检标准和设备保养标准等。
该模块的主要功能体现在:设备采购、设备资产和设备维修等方面数据的创建与维护, 包括支持自动或手动生成设备编码, 设备编码进行分段管理, 每段由管理员自定义;与固定资产号相对应, 支持建立设备位置的编码系统及层次结构;建立多级的设备和配件的分类目录, 避免重复编码;记录设备安装日期、供应商信息、设备参数等静态信息;查询设备的状态、异动信息以及维修历史;建立设备与其配件的对应关系, 包括配件名称、常用数量等;根据设备各类属性进行分类, 方便维修人员查询和统计等。
该模块管理功能的实现依赖于每台设备在系统中唯一的编码, 每个编码都对应地包含了设备的基础和静态信息, 同时也包含设备的各类技术、维护、检修等信息, 供管理人员检索和查询。
因此根据上级固定资产管理部门的划分, 为保证医院医学装备系统中设备编码与固定资产管理代码相对应, 采用统一编码格式, 并与固定资产系统中的编码关联。
设备基础和静态信息的分类, 按使用状态可分为待用、在用、投放、停用、待报废和报废, 按质量状态来分类可分为合格、限用、故障、停用和不合格。前者用以区别设备资产当前的详细情况, 后者用于计量检测以及安全和质量管理。
设备主要数据管理流程包括:设备主要数据维护、设备零部件清单维护、设备技术参数维护、通用检修任务清单维护、通用故障清单维护、设备使用科室维护。
(二) 设备采购数字化管理流程
1. 采购计划形成与审批
设备采购计划是在依据科室采购申请和医院正常设备更新规划的基础上形成的年度采购计划, 可在系统中实现自动形成计划申请单并完成在线审批流程。
2. 合同验收与资产卡片的创建
采购人员依据采购计划进行采购并签署合同, 设备到货后经过验收和安装, 在系统中生成资产卡片和对应的条码管理, 保证各类信息、资料和设备的完好性, 起到监督作用。
3. 发票校验与财务结算
设备验收完成并确认后, 财务在系统中进行发票校验等操作, 进入支付环节, 财务按约定方式进行支付, 而设备资产折旧从验收后开始, 由财务部门定义设备折旧的方式和年限。
(三) 设备维修数字化管理流程
1. 设备技术状态
通过系统设计实现设备测量点巡检状况过程控制、结果分析与处理、设备停机控制与分析、设备保养管理、设备周期性检验管理等功能。
2. 设备测量巡检
在系统中建立详细的点检作业计划, 涵盖点检责任人、位置、设备、时间和频率, 并对点检结果进行分析, 在系统中形成表单, 规范日常及专业点检。
3. 设备状况分析
根据系统中详细记录的设备故障史定义故障类别, 通过问题描述、故障原因分析, 基于测定的标准值范围、警告值范围和操作值范围提出应对措施, 以进行设备状况的分析。
4. 设备停机管理
通过建立通知单的方式进行停机状态的记录和跟踪, 详细记录停机的发生时间、结束时间、影响时间、故障部分、事故定性、发生区域、处理措施、处理意见等信息。
5. 设备保养管理
在系统中通过选择对应设备的状态分析, 结合预防性维护的时间策略制订保养计划并在系统中生成, 输入计划运行周期, 系统将在周期内自动生成各个保养工单。
6. 设备周期性检测计划
在系统中管理设备需要周期性检验、检测、校准和维护的项目, 通过建立周期性检验计划, 确定自动形成的检验工单的内容, 并在系统中监测执行情况。
7. 设备检修管理
设备检修管理可在系统中制订标准化的执行流程, 包括创建工单, 制订工单工序、部件计划, 工单审批、下达、打印, 工单发放、执行与工序确认, 工单关闭与结算。
二、设备数字化管理系统设计
设备数字化管理系统的设计应以设备资产和全寿命信息为基础, 对设备及备品备件的计划、采购、库存、使用和维修等全寿命周期进行管理。
(一) 资产管理模块设计
资产管理数据包括资产类别、来源方式、合同信息和折旧信息等。该模块主要数据结构的设计参考了省级固定资产系统, 包括编号、资产分类、资产名称、采购组织形式、预算项目编号、取得方式、经费来源、品牌、国别、购置日期、启用日期、折旧方法、月折旧额、累计折旧、残值率、使用年限、合同号等项。
(二) 设备管理模块设计
对设备的全寿命周期的管理包括分类管理、安全、质量和效益管理等。在资产模块的基础上增加产品序列号、验收日期、保修日期、质量状态、检测日期等项目。设备分类参考固定资产分类规范医疗设备分类名称, 字典库中规范注册证名为仪器通用名, 以免出现名称, 混淆, 不利于设备管理。
三、设备管理系统功能实现
设备管理要达到通过完善设备全寿命周期管理形成有效的设备保障体系, 以提高设备综合效率的目标。设备管理模块以设备信息模型、检修作业规范为基础, 以预防性维修与检修任务规范化执行相结合的定点维修体制来有效对设备进行管控。设备管理系统功能实现包括设备前期、中期和后期的管理功能实现。
设备前期管理能够建立合理的资产信息模型, 满足设备寿命周期的管理需求, 为制订检修计划和备件计划打下基础, 也能够规范、优化采购模块流程, 并在购置过程中留存记录, 为设备维修和资产管理做好支持工作, 利于设备运行绩效的统计分析。
设备中期管理可以监控记录设备运行状态、实时进行维护通知和维护请求、建立完善的设备检修作业技术规范、合理进行设备检修任务的计划和调度、结合预防性维修进行管控、完成备件的采购和库存管理以及设备的核算管理, 还可以对由设备的计划、图纸、资料、卡片等各类文档所形成的设备档案进行实时、动态地管理, 并提供文件审批的功能。
设备后期管理能够实现规范系统中调拨单申请, 完善设备调拨管理的有效性和设备报废全过程的记录管理。
四、设备运营绩效的数字化管理
现代化医院要加强医疗设备运营管理, 提高综合效益, 必须注重对设备投资、成本和绩效的信息化管理, 并对重点设备进行单机核算, 对基础设备进行分类核算, 以提高绩效管理意识, 改进设备运营管理水平。
设备绩效管理指标主要包括成本费用指标、设备运营效率指标和设备效益指标。设备效率指标在体系构建时主要考虑设备临床使用、维修和质检三个方面。设备临床使用指标包括开机率、停机率、治疗数、检诊数、设备治疗收费、设备检诊收费、更新率和设备年投入率等;设备维修指标包括故障停机次数、停机时间、故障率、维修和保修工时、自修率、保修率等;设备质检指标包括受检率、合格率、不合格率、不良事件发生次数等。
设备成本指标主要包括设备折旧和设备运营成本。设备折旧包括折旧方法、累计折旧、月折旧额、残值率、使用年限等。设备运营成本包括设备维修费用、配件费、耗材费、自修费、保修费、折旧成本、年费用比率等。
设备效益指标包括设备资产原值、设备收益、设备投资收益等。同时根据医疗设备的管理属性, 可对大型医疗设备如加速器、MRI、CT等进行单机成本效益核算, 对基础医疗设备如呼吸机、监护仪、高频电刀等进行分类成本效益核算。
五、结束语
引进高新医疗设备是现代化医院发展的必然趋势, 与之相应的同样需要现代化的管理思路和方法对医疗设备进行管理, 以达到保证设备良好运行, 降低医院投入成本, 提高医院效益, 更好地为临床一线服务的目的。
参考文献
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[3]张昊, 王韬, 白波.数字化医院大型医疗设备绩效评价方式的改进研究[J], 中国医学装备, 2014 (10) :11-12
数字医疗设备 篇2
监狱、看守所是关押犯人的一级重点安全防范单位，对安防系统的要求非常严格。随着安防技术的高速发展，安防市场也对安防产品不断提出更高的要求，监狱、看守所等环境也更是对安防系统的功能性、稳定性以及系统的整合方面提出了更高的要求。
在监狱、看守所这类对安防系统要求比较高的环境下，传统的视频监控系统或报警系统或门禁系统在错综复杂的现场显得独立难支。即使是多个系统同时应用，在很多功能上也显得捉襟见肘，各种功能也不能做到无缝接合，致使一些安全隐患凸显出来。因此应用在监管场所的门禁系统、视频监控系统、报警系统之间的联动和整合已经势在必行。
·监管场所对数字化管理系统的要求
监狱、看守所对安防系统的要求比较高，传统的视频监控系统、报警系统、门禁系统和监舍对讲在错综复杂的现场显得独立难支。即使是多个系统同时应用，在很多功能上也显得捉襟见肘，致使一些安全隐患凸显出来。因此各个系统必须有一个统一的管理平台，实现一体化、集成化的管理。在统一的管理平台下，各个子系统除了实现本身的传统的功能之外，还可以实现相互之间的联动，相互呼应，相得益彰，使得监管场所的安防水平得到大幅度的提升。我们分别介绍一下监管系统中对各个子系统的要求。
(1)视频监控
视频监控是监狱、看守所安防系统的基础设施，系统要求重点监看区域必须实时监控，并且24小时全天候录像。监舍内必须安装防暴摄像机，公共区域需要安装球形摄像机或高速球。为了能让不同级别权限的人能看到相应的视频资料，要求视频监控系统支持网络分控功能和多级权限设置。同时要求视频监控可以和门禁、报警系统联动，为进出记录和报警事件提供真实的视频资料，便于事故的处理和案件的侦破。为了保证狱警在和监舍里的犯人对讲时能掌握监舍的具体情况，要求视频监控系统能和监舍对讲联动，对讲时可以切换视频。
(2)门禁管理，出入口控制
门禁管理是监狱、看守所安防系统的重中之重。为了确保重点监管区域的安全，系统要求每个进出该区域的人都要留下真实的进出记录;同时在在押人员和外界接触的场所要设置双门互锁，预防突发事件的发生;为了确保在恶性突发事件中狱警的安全，系统要求有反胁迫报警措施。在外来人员(如送水、送菜的工人)进出的门口，必须要求登记并且抓拍照片进行身份核实，杜绝狱警内外勾结，利用这个机会偷梁换柱，挟带犯人出狱的情况。
(3)周界报警
监狱、看守所要求在监区大院的周界以及内部的各个重点防范区域安装各种报警探头，并且要求报警主机能实现灵活的布、撤防。同时，系统要求报警信号能够联动门禁和视频监控系统，确保警情能够在第一时间得到响应。
(4)监舍对讲
系统要求监舍对讲必须具备对讲、监听和广播的功能。为了能让不同级别的狱警方便的和监舍内的犯人通话，系统要求监舍对讲支持多级管理的方式。监区值班室和中控室能够通过集中式的按键面板，方便快速的实现切换。监舍对讲要求能和视频监控系统联动。
数字监管指挥系统功能简介
各子系统集成管理、相互联动，减少安全隐患
系统采用安防一体化管理平台，实现监所中“监控、监听、周界防范、应急报警、门禁控制、民警巡视、监舍对讲”等各个子系统的集成管理和相互联动，有效减少安防隐患，提高监所安全防护等级。
专门设计“应急指挥”功能，提供快速处警手段
针对监所出现紧急情况的需求，结合监所具体环境，系统专门设计了“监区管理”、“紧急预案”、“警情发布”等功能，为监所应急状态下提供快速处警手段，确保紧急情况得到安全、快速的处理。
数字监管功能，规范日常监管工作
专门设计民警电子值班管理、犯人流动电子登记、在押人员资料和图像叠加等功能，提高监所民警日常工作智能化程度，规范监所日常监管工作。
多级网络结构，为监所环境量身定做，满足多级管理需求
针对监所安防管理需求，和“省、市、县”多级联网管理需求，量身定做网络结构。
数字监管指挥系统功能详述
·集成联动方面功能特点
安防一体化管理平台
系统采用安防一体化管理模式，实现监所监控、监听、门禁控制、民警巡视、应急报警、周界防范、监舍对讲等系统的集成管理。图形化设计方式，所有设备运行状态在电子地图上一目了然。
门禁和视频图像联动
门禁和视频图像联动，刷卡联动抓拍图片，和持卡人原始照片对比;刷卡联动录像，录像文件和门禁记录绑定，解决“认卡不认人”的问题。
周界防范、应急报警和视频图像联动
有周界报警和应急报警信号及发现行为异常(打架、跨线等等)等情况时，系统准确定位到报警所在的位置，并弹出报警点的视频图像，为值班民警处理警情提供准确依据。
监舍对讲和视频图像联动
有监舍对讲呼叫信号时，系统自动切换到对讲所在监舍的图像，让值班民警在处理在押人员呼叫报告时，看到监舍真实情况，提高处理警情的准确性。
·应急指挥方面功能特点
完善的监区管理
指挥中心实时掌握各个监区现有犯人数量，当前值班民警人数、姓名，为紧急情况下的应急指挥提供实时准确的重要依据。
启动紧急预案
监区发生紧急情况时，指挥中心可以直接启动针对该监区的紧急预案，对该监区门禁实行“一键锁死”，确保紧急情况下该区域的事态得到控制。紧急预案可以预先设置在系统中。
发布警情通知
紧急情况下除了启动紧急预案外，指挥中心可以通过发布警情通知，向报警监区发布指挥命令，同时向其它区域通报，调配警力。
领导远程指挥(采用BS架构)
紧急情况下，指挥中心领导可以在中心值班室实时观看现场视频图像，并通过双向语音对讲，实现对现场的远程指挥功能。也可以通过IE浏览器进行实时浏览现场视频图像，处理警情。
·数字监管方面功能特点
民警值班电子化，提高监管工作智能化程度
系统设计民警电子值班登记功能，值班民警在系统中进行值班登记，填写值班记录，指挥中心可以实时掌握各监区值班民警情况，并查询值班记录，替代传统纸质值班记录的方式，提高智能化程度。
录像文件、报警日志和值班民警姓名绑定，规范日常监管工作
各监区录像文件、报警日志和该区域值班民警姓名绑定，出现任何问题时可以快速落实责任人，提高值班民警责任心。
犯人流动电子登记，为中心提供准确实时的犯人数量
各监区犯人在生产区和生活区流动时，在系统中进行登记，为指挥中心提供实时准确的犯人数量。登记报表可在中心查询。
在押人员资料和图像叠加，更便于值班民警监管
数字医疗设备 篇3
数字印刷用纸的性能要求
数字印刷用纸必须满足3个方面的要求：①走纸性，即纸张顺利通过印刷机的能力，尤其是在双面印刷输纸过程中，其尺寸精度对能否顺利输纸非常重要，而印刷用纸的平滑度对走纸性的影响也非常大；②油墨转移性，即印刷用纸接受墨水或墨粉的能力；③耐抗性，即最终形成数字印品后，在使用中遇到各种不利因素时，印刷用纸的耐受能力。
此外，数字印刷用纸的白度、孔隙率、厚度、挺度，涂布或处理方法，也会影响最终的图像还原质量，应根据最终效果要求慎重选择。同时，数字印刷用纸的丝绺方向也应引起特别重视，应该从数字印刷产品的最终用途，回溯至各个印后加工阶段、印刷过程、输纸环节，根据需要慎重选择。
如果使用静电数字印刷机，由于其是利用静电成像原理，还必须考虑印刷用纸的导电性。其中，控制印刷用纸的水分便是关键因素之一。印刷用纸的水分足够低才能保持其具备良好的导电性能，有利于墨粉的转移。另外，印刷用纸的纸浆种类、填料和纤维取向也会影响印刷用纸的导电性。
数字印刷用纸与数字印刷设备的匹配性
选择与数字印刷设备相匹配的印刷用纸并非难事，大多数数字印刷用纸供应商都会向客户提供匹配设备的详细清单，而数字印刷设备制造商也会向客户提供匹配纸张的清单。相比较而言，针对特定墨水或墨粉进行优化的纸张，要比依据不同印刷工艺进行优化的纸张具有更佳的印刷效果。也就是说，根据数字印刷设备制造商提供的清单选择匹配纸张容易获得更好的印刷效果。
我们知道，在数字印刷中，纸张涂层的作用是防止墨水的过度渗透，从而避免印刷图像不清晰。经过特殊处理的数字印刷用纸能防止墨水渗入纸张内部，使其存留在纸面上，从而保证印刷图像的宽色域、高密度、高清晰度，防止渗色和透印。所以很多数字印刷设备制造商都要求使用其提供的经特殊处理的纸张。
不过，为了拓展数字印刷机对纸张的适用范围，许多数字印刷设备制造商都通过改进设备性能来降低对特殊纸张的依赖性。例如，在线涂布等处理方法就可以满足印刷企业在数字印刷中使用普通纸张的需求。此外，也有数字印刷机制造商通过研发新型墨水和墨粉及一些新方法来拓展数字印刷机的纸张适用范围。
Canon公司的imagePRESS彩色数字印刷机便不需要采用专用涂布纸。其采用了超细墨粉，可减少数字印刷机对纸张的特殊要求。Canon公司声称，其推出的V型墨粉，再结合光面优化技术，不论在何种纸张上印刷，通过对设备的调整，均能使印刷图像的反射光泽与承印纸张的反射性相匹配。此外，Canon公司的双重定影技术还能够实现有纹理纸张的高质量数字印刷。
HP公司推出的Indigo WS6600数字印刷机，配置了在线打底油 （ILP）装置，可以选用普通胶版纸印刷，而无须对纸张进行特殊处理。其新近推出的HP Indigo 20000和30000数字印刷机也采用了ILP技术，可以在未处理的纸张表面印刷。
Kodak公司推出的Prosper喷墨印刷技术可同时适用于未经处理和处理过的纸张。Prosper 1000喷墨印刷机在处理过的纸张上印刷能够很好地表现中间调层次，使用未经处理的纸张也可获得效果相近的印刷质量。
Kodak公司推出的Prosper 5000XL喷墨印刷机需要使用处理过的纸张，但配备了在线优化系统（IOS）之后，Prosper 5000XL喷墨印刷机也可以对非涂布纸进行印刷。
Kodak公司的NexPress成像技术是基于普通胶版纸而设计的。Kodak的NexPress印刷生产线虽可通过多种方法处理非涂布材料，但其目的并不在于增加油墨的附着力，而只是使印刷商在印品光泽度和印刷用纸方面可以有更多选择，例如，要获得水印涂层、高光泽和哑光效果时，便可以对非涂布材料进行处理。
理光推出的InfoPrint 5000数字印刷系统可以在未经处理的纸张上印刷，而且该系统不支持某些经处理或涂布的印刷用纸。
经特殊处理的数字印刷用纸量将剧增
虽然不是所有数字印刷机都必须采用涂布纸，但是经过处理的专用纸张的用量还是会不断增加。
Kodak公司认为当喷墨印刷用纸量达到造纸设备的生产阈值时，经处理的纸张将会以更低的成本成为常用材料。而且如果印刷商的业务种类更加灵活、多样时，经处理纸张的种类将会增加，这将会使小型特种纸制造商受益。
理光公司则表示，印刷企业期望印刷用纸制造商能够以比如今更低的价格提供更高品质的纸张。为达到这一目标，理光一直与纸张制造商合作，帮助其研发高质量的涂布纸和经处理的纸张。
Xerox公司预测，如今数字印刷的应用领域正在从单纯地复制信息向生产高价值的个性化印品转变，如照片、包装和标牌，而这些都将对数字印刷用纸种类等提出更高要求，进而促进涂布纸的放量增长。
HP公司认为，有越来越多的纸张制造商可以供应喷墨印刷用的经处理的纸张，纸张的选择范围在不断扩展。
数字医疗设备 篇4
1 维修记录管理的目的和意义
1.1 维修记录管理目的
医疗设备的维修管理是医疗设备管理的重要组成部分, 而设备维修记录则是管理的一部分, 医疗设备维修管理的目的是为了合理、有效地应用维修记录。设备维修记录的管理是医院规范化管理的需要, 也是日常为了帮助维修人员在日常维修中快速排除故障、提示维修人员容易出现故障的位置和部分。
1.2 维修记录管理意义
设备维修记录档案是设备在保养和检修时必备的记录, 可为高压氧设备的使用、维修、保养提供可靠的依据, 提高管理人员的工作效率。通过对维修记录的管理, 还可客观的对高压氧设备的稳定性、可维修价值、维修费用、完好率等问题进行评价[3]。建立高压氧设备维修档案, 可使医院的相关职能部门通过设备、仪器的维修记录和当前使用情况来决定对其进行维修保养的时间以及最佳的维修方案, 既可节约工时又可节约维护资金。
1.3 维修记录分类
对于维修记录通常分为以下几类: (1) 定期保养记录:对于高压氧科精密度较高、结构较为复杂的仪器或设备, 根据设备的既往维修记录、类别以及基本情况所制定的保养计划, 不管设备的适宜状况如何, 均需严格按照计划进行常规保养。 (2) 正常维修记录:高压氧科设备出现故障时所进行的维修, 通常需停机进行, 维修费用较高, 时间较长, 部分维修需更换配件, 管理上处于被动状态。 (3) 快速维修记录:在不影响高压氧设备的正常使用前提下所进行的维修, 其可通过采取临时措施或者借助替他的辅助设备进行维修, 但在设备允许停机下, 还要进行根本性的检修工作。 (4) 改造维修记录:对高压氧设备经常发生故障的部位或配件进行结构改造, 减少其维修工作量, 从根本上提高其工作效果, 降低维修和保养的费用。
2 目前管理不足之处
目前医院医疗设备的管理软件主要包括医疗设备管理系统和医疗设备维修管理系统, 医疗设备保养记录等, 其中医疗设备管理系统主要是对高压氧相关设备采购信息的记录, 通常在设备新购入时建立, 在其报废时进行注销, 而财务科固定资产管理人员有修改记录的权限, 其他相关人员有阅读资料的权限, 但都无法查阅其维修记录;而医疗设备维修管理系统时对整个维修流程的管理, 从保修一直到对维修人员绩效评价的整个过程进行记录, 其通常由维修工程师自行记录。但由于医院通常采用电话报修, 而又无法安排专人进行保修电话的记录工作以及合理安排检修人员, 只能鼓励工程师主动进行维修工作, 而此时由于维修记录由工程记录, 其为了绩效考核成绩, 容易出现弄虚作假的情况。同时高压氧科设备大多为大型医疗设备, 其维修保养记录本作为原始记录, 通常随机器保存, 使得其维修记录较难被调阅和利用。
3 数字化管理的定义
数字化就是利用计算机技术, 将模拟信号转换为数字信号处理的全过程。随着近年来数字化技术的不断发展与普及应用, 医疗机构目前已经广泛引入数字化管理, 而档案数字化也应运而生。“医疗设备档案数字化”是指将传统的以纸张等为载体形式的医疗设备档案, 利用计算机将其内容等多种形式的模拟信息输入到专业的管理系统当中, 并将其转换位0和1组成的二进制编码, 形成计算机专用的数字形式的档案数据, 并通过信息处理手段对其进行储存、管理。同时还可以利于计算机对这些信息进行进一步的加工处理, 建立专门的医疗设备档案信息库, 并可在需要使用这些信息的时候, 将其还原成文字、图像、数值、视频等从而实现档案信息资源的网络共享。通过数字化管理平台, 拥有各级权限的人员能够及时、全面地了解各项维修信息, 并在局域网覆盖的前提下, 实施数字化、网络化的信息管理。
4 数字化管理实施方法
为实现维修记录的高效利用和数字化管理, 需由维修工作管理人员在每次高压氧舱设备维修结束后, 认真填写维修记录, 保证维修记录的准确、及时和全面。
4.1 以设备管理软件为基础
目前我院院内网络化平台已建设完成, 已实现医疗设备信息的数字化管理, 设备管理软件已在使用中。其由程序管理人员负责信息的统计管理、使用人员权限的认证以及软件结构的管理, 由财务管理人员负责软件内容的维护。软件内容可供普通使用人进行查阅, 其按照医院-科室-设备-资料的顺序, 逐级设立子菜单[4]。
4.2 录入管理模块
设备维修记录录入模块可用来提供仪器或者设备维修信息的入口归档管理, 其设有用户名和密码, 以防止无关人员进入模块进行操作。在软件操作系统的设备界面上, 选中其中高压氧舱设备名称, 单击鼠标右键, 弹出维修记录录入界面, 由作为维修档案管理人员的维修工程师进行档案的修改。维修档案的内容主要包括:设备的名称和型号、故障日期和原因、维修日期和维修人员、维修费用、登记人等项目。设备名称与型号为自动确认, 系统默认登录人员为登记人, 其他项目需手工输入, 输入完毕保存即可。
当录入信息不能一次完全填写完毕时, 可分步进行填写。如刚刚接受到设备维修信息时, 只需填写当时的日期, 在设备进行维修后, 可再次进入相应页面填写有关信息[5], 当所有信息填写全部填写完毕时确认完成, 其即可作为一条有用信息归档。如在维修过程中有需要更换的配件, 则应在相应的文本框内填写所更换的配件信息;若所需维修更换的配件需返厂或外出维修, 则需注明。
4.3 科室验收模块管理
此模块用于科室的负责人确认高压氧舱设备的维修信息。此模块也需要用户名和密码, 在操作界面中找到相应的科室名称进入, 此时该界面将列出对应科室的所有未经审核的高压氧舱已维修仪器或设备的新信息。点击以验收的设备或机器所对应的名称进入进行审核, 若对信息无任何疑问, 点击确认按钮, 表示审核通过。如对该维修记录的信息有疑问, 可将疑问或意见写入意见文本框, 表示有所疑问, 并点击信息发送确认按钮, 表示该维修记录审核未通过。维修部门可通过进行信息查询模块对于未通过的维修记录进行查询, 并根据科室所提疑问或建议, 进行相应的处理, 然后再次提交, 科室再次进行审核。直至审核通过;
4.4 查询模块管理
此功能模块为所有进入权限的人员提供高压氧舱维修信息的多样检索方式。如维修部分负责人员可通过此模块查询为通过深刻的仪器或设备的维修记录;科室负责人可通过此模块查询本科室维修中的设备或仪器的维修进度;医院负责人员可利用设备管理号、科室名称等在系统中查看相应科室的设备或仪器维修资料, 全方位地掌控医院工作。无论使用哪种查询方法, 只要在界面的下拉框中输入所需查询的设备或仪器管理号或科室名称, 点击“确认”按钮, 即查找到所需信息。或者通过模糊查询下的输入栏输入所要查询的科室名称拼音缩写或者是其中部分字母, 也可查询到相关信息, 这种检查方法即方便快捷, 又提高了查询速度和准确度。
4.5 信息修改模块管理
如果在输入高压氧舱维修记录的过程中出现错误未及时进行更正或者设备或仪器出现报废等情况时[6], 需要应用信息修改模块进行维修记录的修改。通过在界面上输入设备管理号, 即可找到所需要修改的设备或仪器的维修记录, 以供用户进行信息变更。
4.6 统计与打印模块管理
维修记录统计报表时为相关部门了解情况、决定政策、指导管理工作、制定和审查仪器、设备购置计划提供了重要的依据。统计和打印都是档案管理工作中经常所需的, 数字化系统平台不仅具有输出打印功能, 其还有这较强的统计功能, 其可对不同的仪器或设备的维修选项进行组合统计, 为维修部门掌握科室设备现况、日常维修工作量、人员调整、经费使用情况、制定年度计划等提供了重要的参考依据[7], 也为医院新设备的采购提供重要的参考数据。可对各类高压氧设备的购置做出客观评价, 包括设备可靠性、灵敏度、精确度、零件耐用、使用安全等方面。
5 常见问题及对策
维修记录的数字化管理可对维修管理、设备评估和医疗决策进行有效的持续性改进, 同时还可优化技术管理, 提高医疗管理水平, 促进管理效益[8]。高压氧舱医疗设备档案维修记录的数字化管理在实际应用中, 还有着一定的应用难点, 如维修档案输入不及时、不准确或不全面等情况, 因此在管理过程中, 可将其作为工作考核指标计入绩效考核中, 以提高数字化管理的应用效果。
6 持续性改进措施
高压氧医疗设备维修档案的数字化管理, 能够对以下工作进行持续改进:①维修管理的改进:包括对维修工程师的工作评价, 各种维修数据的综合统计、维修内容的有效评价;②设备评估的改进:包括对高压氧设备故障频率、可维修性以及维修成本的评价;③医院决策的改进:其可在确认设备使用率的前提下, 对比和评估高压氧设备的稳定性和维护成本;④可促成“技术优化管理, 管理提高效益”的目的。
7 结语
运用数字化管理高压氧舱医疗设备的维修记录档案, 有利于提高医疗设备的利用率, 确保临床治疗效果, 保证医疗服务水平, 减少不良事件和医疗纠纷的发生。
摘要：医疗设备的危险记录档案是医疗设备档案的重要组成部分, 建立、健全、科学管理、合理的利用设备维修记录档案有着重要和必要的意义。而科学的数字化管理对于提高设备维修档案利用率, 充分发挥出档案资源的共享作用, 优化档案管理工作的质量有着积极的作用和意义。本次将从建立数字化管理的意义、技术方法等方面进行详细的论述, 分析我院高压氧科在医疗设备档案维修记录的管理过程中, 应用数字化管理的意义。
关键词：医疗设备,维修记录,数字化
参考文献
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数字化放射科的设备配置 篇5
日趋成熟的计算机图像处理技术为医学影像信息系统的建立提供了技术手段，新的医学成像技术为临床诊断提供了丰富的影像资料，在相当程度上提高了医疗水平。一个现代化医院的建设与医院信息系统的发展是密切相关的，放射科——作为医院内医学图像主要来源部门，如何使医学图像实现数字化采集、存储、管理、处理、传输及有效利用，是医院数字化建设中最引人关注的焦点，数字化放射科的建设已成为中国大地上许许多多医院的梦想，历史悠久的老医院想逐步完成改造、新建医院将规划一步到位。怎样合理配置相关数字化设备才符合当今医疗发展的需求，基本或完全达到数字化放射科的条件？笔者试从一所600张床位的综合性医院角度，对数字化放射科的配备拟出一份清单。直接数字化摄片及造影系统
数字化照相DR系统（Digital Radiography）是放射数字化图像的划时代革命，由于直接数字化平板的出现，改变了传统影像链的组成方法。平板技术提供了高清晰的图像并极大的降低了X线剂量，不但革掉了传统影像链中的影像增强器、光学系统、视频系统和模数转换器等烦琐结构，同时也改善了传统影像链所造成的伪影、失真。尤其平板探测器在对比度方面具有的特大动态范围使图像的密度分辨率达到相当高的水准。
1．1 DR胸片机 X线胸部摄影是综合性医院中X线摄片工作量最大的部分，基本占到了拍片总量的40%。选择一台工作效率高、速度快、操作劳动强度低的胸片机至关重要。平板型探测器的诞生，使高、快、低三者达到了统一。一台DR胸片机一天7小时的工作时间基本能拍200多人次的胸片，碰到大量的体检病人，达到300人次也是可轻松达到的。
胸片机的类型分为立柱式和悬吊式两种。
立柱式具有安装简单、价格低廉之优点，拍摄胸片时胸片架位置直上直下相当方便。而悬吊式球管支架配合可旋转90°的平板探测器除了能拍胸片外，还能进行四肢及其它的可变角度拍摄，应用范围扩大了许多。拍片系统具有高效的工作流程，能自动设定曝光条件、图像处理参数、滤片及缩光器大小；具有自动跟踪功能确保球管与探测器中心对准；电离室自动探测曝光范围。除一般工作软件外，胸片机还有二个相当有用的软件。
1．1．1 组织均衡图像处理软件。使用该软件将再次扩展摄片的动态范围，确保一次曝光即可获得从软组织到骨骼的各种密度的诊断信息。
1．1．2 双能量减影软件。由于胸部X射线片大约有40%的病灶被肋骨重叠，特别是有时一些小的结节病灶往往被肋骨重叠而漏诊，双能量减影技术用高能量曝光获得的肋骨片与标准片相减，把标准片上的肋骨重叠影去掉，而使被遮盖的小病灶得以显示。
1．2 DR拍片床系统 DR拍片床应用于除胸片之外的全身其它部位摄片，按球管安置方式可分为立柱和悬吊式两种，按床分又可分为平床与电动床两种。其中最简单配置为平床加立柱型。最好配置则为电动床加悬吊式球管，该类配置虽然造价贵一点，但能拍摄立位腹部片和胸片，大大拓展了使用范围，从性能价格比方面和方便病人来衡量，具有相当的意义。拍片床的摄片要求比胸片机更高，更注意空间分辨率的大小，DR的空间分辨率从根本上分析取决于像素尺寸大小。目前有厂家的像素点矩做到134微米，理论线对数达到3．6LP/mm（全屏），作为X线数字化设备，已经是相当不错的。
1．3 X线数字平板减影系统（DSA）数字平板的出现给X线数字减影系统的发展带来新的生机，发展前途一片光明。与传统的DSA相比，数字平板革掉了笨重的影像增强器，使整台DSA的机架运转相当轻巧灵便，每秒旋转角度大幅度提高，扩大了介入治疗的应用范围，数字平板的高分辨率特点，使得到图像层次分明、血管清晰，而X线剂量却大大降低，受检测的病人和操作医生吃线量明显下降，得到有利保护。
1．3．1平板尺寸分为20×20cm，30×30cm，30×40cm，43×43cm四种，其中20×20cm主要用于心脏造影，其余尺寸可用作全身介入，其中30×40cm的平板在使用中可旋转900足以包络所需观察的部位，保持了功能，降低了造价。1．3．2 受数字采集和刷新影响，每秒实时采集帧数与平板实际使用尺寸相关，只有应用于心脏的20×20cm范围内（包括大平板），采集矩阵1K×1K方能做到25～30帧/秒，其它大尺寸的平板采集率只有6～15帧/秒。
1．3．3平板的采集矩阵与平板面积成正比，如40cm×40cm能达到2K×2K，如选择其中的20cm×20cm，采集矩阵则降到了1K×1K，显然在传统的DSA中，无论6英寸、9英寸、12英寸，采集矩阵是相同的。
1．4 数字式全视野乳腺扫描仪（DR）数字式全视野乳腺扫描仪（full—fied digifal Mammography）不仅能够增加乳房病人员的可视性，而且还有可能大大减少以往图像不清楚的做重复检查的患者数量，此外由于采用了高分辨率、高性能密度分辨率的平板技术，能清楚找出手摸无感觉的极细小的肿块，同时在探测肿块和因牵拉组织而引起的结构变形方面，都要优于普通的胶片式乳房X射线摄影，降低检查时间是该设备最大优点，对改善工作流程，加快流通量，以及降低病人所受X线照射剂量，减少病人乳房受压疼痛都有积极的意义，同时为今后开展乳房病普查奠定了基础。计算机X线成像装置（CR）
计算机X线成像装置—CR系统，早在上世纪70年代即由富士公司推出，经过数十年的发展，逐步深入到各级医院放射科。虽然DR X线机的推出，领导了新的发展潮流，但DR昂贵的装备费用，使它不可能替代所有普通X线装置，比如进行静脉肾盂造影术，所花费的时间相当长，DR具有的大流通量作用已不复存在；另外也不可能用DR拍片机去进行流动的床旁摄影，相比之下，采用常规X线拍片机加上一套CR系统，既能保证高质量的拍片效果，又能解决图像数字化问题，在今后相当长的一段时期内CR必将与DR共存，选择CR关注几个方面：
2．1 单槽系统与多槽系统 单槽系统与多槽系统实质是IP板工作预备位单个与多个的区别，单槽系统只能允许一个IP板扫描，第二块IP板扫描必需等到第一块IP板完成后才能插入；而多槽系统则可以多达8～10个预备位，工作人员只需把IP板放上预备位置，机器投入逐个扫描，工作人员可以离开去做其它事，解放了劳动力。
2．2 IP影像板 IP影像板是CR系统中图像转换的媒质。IP板分为软性板和刚性板2种，采用软性IP板，扫描机的IP板流程比较灵巧、体积小、速度较快，缺点是每次运作过程中，IP存在弯曲状态，易折损，而刚性板则恰恰相反，扫描机相对笨重点，速度也不及软性板，但没有弯曲，IP板的寿命相对比较长。选择IP板还应注意分辨率，普通IP板分辨率做到5～6点/毫米，高分辨率IP板则能达到10～11点/毫米。
2．3 图像后处理功能 CR系统一般都具有图像后处理功能，将从IP板上采集到的图像信息按照应用条件进行各种类型后处理，突出临床感兴趣的病变细微处，方便诊断和处理，各家供应商都有不同级别的软件提供选购，一套优秀的CR系统只有配上相应软件才能充分发挥出图像效果。其他大型检测设备
3．1 数字胃肠机 遥控式数字胃肠机（又称多功能X光机），目前仍是我国放射科在胃肠检查以及一些特殊造影和部分介入手术的主要设备，选择数字胃肠机重点在三个方面：
3．1．1 发生器和球管功率，应选择大一些，满足各类造影需求和长时间造影要求。
3．1．2 影像增强器应选择≥12英寸，要具有高分辨率。
3．1．3 数字化摄像系统，无论是真空摄像器还是CCD数字采集矩阵要≥1K×1K，采集数据字长≥10Bit． 3．2 CT扫描仪 螺旋CT从诞生到现在，已经有了三次大的飞跃，第1代单层螺旋扫描机，最快速度发展到≤1秒/每圈；第2代从二层螺旋扫描逐步发展到4层、8层，速度发展到≤0．5秒/每圈；第3代发展到16排扫描，最快速度达到≤0．4秒/每圈，使无创心脏成像得到满意图像，由于有低于0．4秒的扫描速度，大大拓展了心率适用范围，平均心率最高可达100次/秒，并且可以不使用β-受体阻滞剂。目前多排CT已经普遍得到广泛使用，从2排、4排、6排、8排、10排、16排均有，更新的32排、40排、64排也正在推出中，选择高排还是低排，应视临床应用范围和经济条件而定，只要够用就行。
3．3 磁共振扫描仪（MRI）自1986年第一台磁共振扫描仪研制成功，医学影像学进入了一个新纪元，此后随其广泛应用与发展，磁共振成像在许多领域内发挥着不可替代的作用。如今MRI对人体组织的评价已经从最初的形态学评价发展为功能性评价，以及形态—功能关系的评价，并且进一步逐渐向分子学领域发展。十年前0．5T强度的MRI是临床医疗诊断的主力，如今正在向高磁场强进发，3．0T以及更高场强的MRI已应用于临床，但从合理的配置角度出发，分析MRI的发展与应用，以及经济效益展望，1．5T磁共振扫描仪在一段时间还将充当综合性医院的主力机型。选择MRI重点考察几个方面： 3．3．1 为降低病人在进行MRI扫描时产生的恐怖幽闭症的影响，在确保图像质量的前提下，应该选择大喇叭开口的短磁体，目前长度已经能做到1．5米～1．57米左右。
3．3．2 MRI工作时的噪声常使病人无法忍受，降低机器噪音，是各大生产厂商正在努力克服的重要任务，同样也是我们选择机型的重要指标之一。3．3．3 成像速度低是MRI设备与CT相比最有差距的，为此，从梯度场、梯度切换率、线图等各硬件方面提高性能，以及加快数据处理能力研发新的成像软件，增加应用范围。
3．3．4 最新技术开发包括双梯度、并行扫描、全身扫描线圈阵列等等。4 PACS系统和RIS系统
4．1 医疗影像网络PACS（Pictures Archiving & Communica Systems）系统 是医疗信息网络的重要组成部分。通过PACS可实现影像设备的网络互连，实现各种不同设备的影像统一存储和管理，实现实时地、远程地诊断、会诊。节省存放胶片的费用和空间，并能进一步充分使用原始数据增加后期应用制作研究等功能。实现彻底的无胶片放射和数字化放射科，已经成为医疗现代化不可阻挡的潮流。PACS通过多年来的发展，许多供应商已经能够提供成熟的商业化产品。从低端到高端，从mini PACS到Full PACS全系列解决方案推出，无需我们去设计方案，只能像选择设备一样去挑选适合应用的产品，如何选择应考虑以下几点： 4．1．1 图像的传输、存储、调用、浏览的速度快慢是反映PACS网络系统性能的最重要指标。优秀的PACS图像的在线调用相当之快，随调随现，最慢的也应在几秒内实现。过长的调用时间，则造成对读片过程的阻碍。
4．1．2 图像存储空间 图像存储空间可分为在线存储和离线存储。在线存储主要采用RAID技术；离线存储可采用磁带、CD-R、DVD等，在线存储一般认为以半年到一年的图像数据量为限。随着存储设备的容量不断扩大，价格一再下降，业内已提出全在线方案，考虑这样一个方案，PACS服务器和PACS控制软件的存储器控制范围要充分大，便于每年逐步扩大在线存储单元。4．1．3 无损压缩技术 无损压缩技术的应用可以降低存储空间，加快图像在网络中的传递速度，通常无损压缩应低于2．8：1。
4．1．4 安全性 影像资料是反映病员状况的重要病史资料，原始图像的丢失会给病员带来无法挽回的损失。PACS系统中图像存储和调用的安全性是至关重要的，我们必须关注于高可靠性存储方案，集中管理的存储备份方案以及异地灾难备份的应用等安全措施。
4．2 放射信息管理系统RIS 放射信息管理系统（RIS）提供放射科整体流程和操作的控制管理，承担并执行各种医学影像环境内常规工作流程的任务和角色。主要有2种工作站来完成相关任务。
4．2．1 检查登录工作站 〖HT〗该工作站可以单独将相关检查信息提前预登录，或者透过HIS系统将信息直接移植到RIS中，执行检查任务时间表的预安排，通过工作流程表（Worklist）将被检查者的相关信息直接送到相关影像设备，大大方便了使用，加快了速度，节省了时间。
4．2．2 诊断报告工作站 〖HT〗诊断报告工作站是放射科医生调用图像以及写报告的主要工具。一般采用方便、快捷的诊断报告模块编辑，用户可根据需要产生任意数目和类别的诊断报告工作站模块。并实现图文报告合一。诊断报告工作站应该选用双屏和三屏技术，其中至少应包含1个以上专用图像显示器，除注意空间分辨率外，更应该关心密度分辨率—灰度的阶级。结语
数字医疗的“老龄化”机遇 篇6
2014年10月28日有这样一条新闻引起了众多人的反思：一位在上海打工的男子因连续3周未能接通家里电话，故而焦急回家探望父母，不想回家看到的却是父母双亡的悲惨画面。
其实，从2010年至今，类似的新闻标题我们几乎每隔一段时间就会看到，每每这样的新闻的出现，都会引起人们对于空巢老人及社会医疗现状的思考。
据了解，我国已经进入人口老龄化快速发展时期。目前我国已有老龄人口1.69亿，占总人口数的12%，而老龄人口中其中有近一半的老人属于城乡空巢家庭或类空巢家庭。专家预计，到2030年我国老龄人口将近3亿，而空巢老人家庭比例或将达到90%。
空巢老人因子女不在身边，起居无人照顾，生病了也无人知晓。行动不便的老人还面临无法及时就医的情况，严重者还会有病死家中却无人知道的悲剧发生。空巢老人的医疗保健问题成为当前医疗系统急需解决的重要问题之一。
如今，伴随互联网科技快速发展，医疗的逐步信息化演进为社会医疗问题的解决提供了更加完善的解决方案。以上述空巢老人就医为例，专业医疗保健机构可以借助在线平台，将各地诊所的会诊室实时在线，老人通过简单的电话预约即可联系医疗保健专家，通过远程视频或远程通话让专家与患者直接交流，同时还可以通过互联网传输的各项指标随时查看患者各项数据，帮助那些出门不便的老人及时就医，随时监督老人的病情。老人有更多方式与医生进行交流，这样也节省了很多时间成本。
数据也显示，老年人对互联网时代的先进医疗科技有着超乎想象的需求。3月2日，著名咨询公司埃森哲公布了一项涉及10个国家超过一万名受试者的调查报告。这项报告的结果显示：老年人对使用先进科技进行自我健康管理的意愿比你想的要大的多。
埃森哲公司在2014年5月和6月之间进行了一项调查，这项调查涉及了10个国家（美国、澳大利亚、巴西、加拿大、意大利、西班牙、挪威、日本、新加坡和英国）的10730名成年人和354位65岁以上的美国老人，调查结果显示，近70%的受访者表示使用技术来管理自己的健康非常重要，67%精通互联网科技的老年人迫切想要在家里做医疗访问服务，但66%的老年人担心当今的技术满足不了他们日益增长的需求。
调查显示，如果有相应的先进技术和设备，老年人主动管理自己健康的积极性会大大提高。在他们的潜意识里，互联网医疗已经能够积极有效地管理自身的健康。例如75%老年人会利用移动设备监测体重变化，50%的老年人会积极使用相关设备监控胆固醇，41%的老年人已能够利用数字技术追踪监测他们近期的身体活动情况。
随着科技的发展和时代的进步，数字医疗技术将在人们的生活中扮演着举足轻重的角色。数字医疗技术将帮助增加医患接触交流的机会。但它是对当代传统医疗领域的一种补充，而绝非替代品。报告强调，尽管互联网医疗对老年人群体所带来很大的福利，越来越多的老年人也将通过数字技术进行健康管理，但这些技术不会取代面对面的医生问诊。
越来越多的迹象表明，使用先进的数字医疗技术对缓解日益增长的老龄化挑战大有裨益。这些工作人员预测，在未来十年，老年人对医疗保健的需求会不断加强，老年保健服务业将会日益增长，成为最有影响的行业之一。
国内：大多数的数字医疗产品，需要其子女的深度参与
与国外老年人主动适应、学习数字医疗科技相比，国内老年人对数字医疗的接受程度还存在一定的差距，大多数的数字医疗产品，需要其子女的深度参与。
据悉，在老年人健康管理领域中，问世较早的是一些网络摄像机产品，例如飞利浦的彩色成像的网络摄像机，它可以监护家里成员的活动，查看是否有危险情况发生，特别是当老人独自在家时。与主动式的自拍不同，这种网络摄像机支持动态移动侦测，对焦距离在0.4m至无限远，且具有自动白平衡、自动曝光控制等功能，可以兼容iPad、iPhone等多种智能终端，实现移动查看对讲，价格在1000元左右。
随着生物传感器的进一步发展，电子血压计、电子体温计、远红外测温仪、血糖测量仪等生理参数测试仪器也实现了与智能手机的联动，可以实现健康状态检测。例如一款手机血糖仪“糖护士”，全套产品包括一件血糖仪、一支采血笔、50张试纸和50支采血针，可以通过生理参数检测仪量血压、血糖、血氧、脉搏等信息，价格从199元到259元不等。据悉，下一代产品的硬件将增加独立显示屏和通讯模块，家庭成员可以远程监控老人血糖测试情况，并远程设置测试参数和测试提醒等。
目前，一些医院已经针对心脏病患者建立心脏、血压、起搏器远程监测服务网络，百度云近日推出的“智能血压计”可以通过手机远程遥控工作，测量的数值能随时同步到云端，手机APP会在计算出血压结果后给出简单的健康生活建议，专门针对老人的版本可以关联到子女手机。另一款“移动心电仪”则可以对于监测结果不理想的病人可提供专业医生咨询，并实现与急救中心联动，在第一时间给予治疗。
除了心脑血管、血糖等身体状况，老年人走丢的状况也是子女十分关心的问题。资料显示，截至2013年底，中国60岁以上的老年人口预计超过2亿，其中有7242万老人独居，超过600万老人患有老年痴呆症。而现代化的工作和生活节奏让子女们难以时刻陪伴老人，老人迷路、走失的事件时有发生。前文提到的老人智能挂件研发团队正在研发的“易陪伴”就是可以起到“防走丢”作用的GPS定位挂件，挂在老年人身上时，子女能够精确定位父母的位置。老人摔倒时，还会自动报警，并通过App通知子女，及时获得帮助。
另外，除了智能挂件外，市场上还有一些智能鞋，可以穿在老人家的脚上了。每双智能鞋都有自己的二维码，在手机下载客户端后，扫描鞋子的二维码就能实现手机与智能鞋的连接。智能鞋利用GPS卫星定位，实时将穿着者的所在位置坐标信息上传至通信平台指定的服务器上，GPS定位精度平均可达3米，定位更新时间间隔5秒，首次定位时间在一分钟以内。无论穿鞋人走到何处，客户端都可以查询，可以准确形象地提供监护对象所在位置及街区名称。
大多数电子设备经不住“跋山涉水”，这款鞋子还可以做到“三防”，在舒适度上智能鞋充分考虑人体工学设计，穿着舒适、安全，具备良好的防水、抗压、防爆性能，同时满足“淋雨、涉水、可洗”等要求。
未来移动监护：
穿在身上的集成设备
业内人士表示，如果想给父母选择远程智能监护设备，要注意产品的辐射和易用性。据悉，目前很多产品都使用GPS技术，但这种技术在高楼大厦密布的城市中可能会遇到信号被阻碍的问题，因而一些产品还接入了通信模块，通过CDMA语言和数据通信的技术可以使得辐射更低、数据传输更快，通过GPS、GPS One、AGPS共同定位，定位的速度更快，也更加精确。在降低辐射方面，远程监护设备要做到“绿色”，才不用担心辐射对老人身体的影响。
另外，对于老人来说，智能设备用起来不能太麻烦，因为父母的眼睛可能早就老花了，也不习惯操作现在的触摸屏，在紧急的情况下根本就来不及启动App报警。产品体积大了，老人家不方便携带，如果产品的待机时间太短，需要不断充电，也会造成使用中的麻烦。因此要尽量选择待机时间长、声音要足够大的产品。
据了解，移动通信行业也正在进军医疗保健。目前，全球远程医疗市场发展势头强劲，预计市场规模将从2010年的98亿美元发展到2015年的230亿美元，在未来几年的年复合增长率高达18.6%。
未来的移动监护将指向对身体、安全进行全面监护的集成设备，将现有的血糖、血压、心脏、位置监测的设备融合起来，甚至“穿”在身上。智能服装技术将可以演变出“聪明衬衫”，远程监控服装穿戴者的心率、呼吸和其他生命体征，也可以让子女更方便地知道父母的日常作息、运动量。
“糖护士”就计划加入计步功能，医生也可以根据运动量和血糖曲线给出相应建议。这些可穿戴设备还有可能集成“电子相框”、“电子药瓶”等功能，让子女更加了解老人的衣食住行。
每位老人也将可能有一张“身份卡”，足不出户，通过刷卡，就可以进入个人健康档案，此后所做的健康检查内容，就会通过网络传输到居家养老服务平台，为老人提供健康评估、健康建议，及时对疾病进行早期干预，早期治疗的动态管理。
数字医疗设备 篇7
临床工作中, 为了得到最佳的影像质量, 以做出最合理的临床医疗方案, 必须保证影像输出设备的质量。因此, 对影像输出设备的质量控制也是医疗影像质量管理的关键环节之一。
1 图像输出质量控制基本概念与评价工具
1.1 DPI与PPI
DPI (Dot Per Inch) 指输出分辨率, 一般用于输出设备的评价。最早用于印刷领域, 作为分辨率的计量单位, 表示每英寸所能印刷的网格数。随着数字图像技术的发展, 又引入像素的概念来表达图像分辨率, 即PPI (Pixels Per Inch) 。PPI表示每英寸所拥有的像素数目, 图像PPI值越高, 单位面积的像素数量越多, 画面的细节越丰富。
1.2 连续调图像与半色调图像
1.2.1 连续调图像
指图像的深浅变化与颜色变化都是连续的, 从微观上看, 图中没有跳跃性变化, 如摄影照片、正片, 以及未挂网的电子图像等。真正的连续色调输出设备种类目前并不多, 常见的彩色喷墨打印机或家用激光打印机并非连续色调输出设备。而在放射医疗影像领域, 目前均要求连续调图像的输出设备, 即每一个打印点 (Dot) 均可以显示4096级灰阶中的任何一种灰阶度。
1.2.2 半色调图像
相对于连续图像而言, 如挂网印刷的印刷品图像, 通过网点的大小或疏密表达图像层次与色彩的变化。从微观上看, 这类图像的细节变化不连续, 称为半色调图像。目前的非连续色调打印机, 包括彩色喷墨打印机、家用激光打印机等, 所打印的每一个最小点并不能表现出完整的灰阶层次。
1.3 常用评价指标介绍
对医学影像进行观察与评价时, 需要标准的测试图像来进行图像质量评价。目前可用于图像质量评价的测试图像很多, 国际相关专业学会及组织制定了不同的医学影像显示装置成像性能评价标准, 主要包括: (1) SMPTE RP 133-1991, 电影和电视工程师协会 (Society of Motion Picture and Television Engineers, SMPTE) 在1986年发表, 提供了一个单一、全面的测试图, 描述了对于模拟或数字信号源系统的分辨力测量所需的测试图格式、尺寸和对比度, 可以对显示的焦点、亮度、对比度、空间分辨力、均匀性、软阅读显示和硬阅读胶片的线性进行调整, 但是却没有给出性能说明标准的建议值; (2) NEMA-DICOM标准 (PS3) , 美国放射学院 (American College of Radiology, ACR) 和美国国家电器制造协会 (National Electrical Manufactures Association, NEMA) 联合推出, 在第14部分中的“灰度显示标准函数”说明了对于灰度图像的一个标准显示函数, 并且包含了人眼系统的非线性特性; (3) DIN V6868-57, 德国标准机构 (DIN) 发布, 显示性能包括观察条件和周围照度的影响、灰度再现、空间分辨力、对比度分辨力、颜色、伪影等, 提供了每种情况的质量控制和日常性检查标准; (4) ISO9241和13406系列, ISO系列标准, 针对视频显示终端的设计和评价建立了图像质量要求, 提供了测试方法和对于几何线性的要求; (5) VESA平板显示器测量标准 (The Flat Panel Display Measurements Standard, FPDM) , 电子视频标准协会 (the Video Electronics Standards Association, VESA) 1998年发布, FPDM标准是一个确认显示器是否与遵守标准相一致的程序规范, 提供了较容易的测试步骤; (6) AAPM的显示性能评价标准, 美国医学物理学家协会第18工作组 (The American Association of Physicist s in Medicine Task Group 18, AAPM TG18) 2002年发布, 该组织由政府机构 (如FDA) 、医学物理师、放射医师、高校研究机构、医疗设备厂商、医用显示器厂商共同组成的。该标准涵盖了医用显示设备性能各个方面, 包括对显示设备的反射、几何失真、亮度、分辨率、噪声、闪烁、色度、伪影等特性的测试, 还详细定义了如何使用测试图来评价显示质量的方法、所需的测试工具和不同级别显示器的最低指标, 强调医学图像显示质量控制应该成为医疗影像技术业务的日常工作之一, 并详细定义了医用显示设备初始安装、每天、每月、每年医学图像显示质量控制所必须完成的评测内容、方法和必须达到的指标以及针对评测结果建议的操作。
2 图像输出设备的基本原理
随着数字化医疗影像设备的发展和PACS系统的广泛应用, 目前可以采用“硬输出”和“软输出”两种方式得到可用于医疗影像诊断的图像。所谓“硬输出”和“软输出”是在医学领域常用的一种俗称, “硬输出”指通过各式医疗专用打印设备将数字医疗图像在胶片上成像, “软输出”指通过显示器将数字医疗图像显现并用于临床诊断。
2.1 干式成像技术
目前在医疗影像领域应用的胶片输出设备主要包括光敏热成像 (PGT) 和非光敏性成像 (TG) 两种, 即通常在医疗影像中所说的激光热成像技术与直接式热敏成像技术, 代表厂商分别为CarestreamHealth和Agfa。
2.1.1 医用胶片的主要成分与结构
PTG材料的聚酯片基支持体正面由保护层、中间隔层、感光层组成, 背面由防光晕层和保护层组成。感光层由光敏卤化银、非光敏性羧酸银盐、显影还原剂、调色剂、稳定剂、光谱增感剂及粘合剂等组成。背面的防光晕层用以提高影像清晰度, 正面和背面的保护层可以提高胶片的物理机械性能, 防止使用过程中的机械损伤。TG材料与PTG材料的组成类似, 但是其中不含有光敏性的卤化银。
2.1.2 羧酸银
材料的组成成分中, PTG成像技术以羧酸银和卤化银为成像物质基础, TG成像技术以羧酸银为成像物质基础。羧酸银本身不感光, 但它在直接加热的情况下可以发生还原反应并根据温度的差异形成不同密度, 这也是TG成像技术的理论基础。在PTG成像技术中, 羧酸银是形成PTG材料银影像的Ag+供应源, 约占涂层银量的90%左右。目前最常用的羧酸银为山嵛酸银, 此外还有硬脂酸银、花生酸银等。
羧酸银中, 研究最多的是硬脂酸银。研究发现, 硬脂酸银是一种八元环的二聚体单元结构, [Ag (O2CXH2X-1) ]2, 单元内的两个硬脂酸银分子之间通过共用Ag+与羧酸离子成键后形成八元环的二聚体结构, Ag-O间是共价键;二聚体单元间通过较弱的Ag-O配位键相连形成长链的 (聚合型) 晶体, 具有二维平面结构;形成的长链聚合体的链与链之间又通过范德华力的作用, 使有机酸银中长链烷基彼此靠近, 形成多层结构, 最终形成一种具有板状结构的有机羧酸银晶体。
羧酸银一般热分解温度在200℃以上, 但由于晶体缺陷、杂质和碳链长度变化等原因, 其分解温度相对要低于此温度, 约150℃, 热分解产物是游离脂肪酸和金属银。羧酸银二聚体[Ag (O2CXH2X-1) ]2的热稳定性是链长的函数, 即随链长的增加其分解温度提高。羧酸银在常温下为结晶体, 在110~120℃附近发生非晶质状态相变, 这种特性使硬脂酸银在热显影温度下能够成为Ag+供体, 而在常温条件下适合保存。
2.1.3 非光敏直接热成像 (TG)
非光敏直接热成像是使用非常小的呈线性阵列组成的热敏头, 直接在胶片上产生密度的方法, 每一个热敏头就是一个热元素, 即一个像素。目前所采用的一般是羧酸银为基础的成像介质, 也曾经有采用加热包含染色剂的微囊体的成像方法。
以羧酸银为胶片主要材料的公司目前以AGFA为代表, 工作原理与流程如下: (1) 胶片主要由羧酸银晶体以及含有调色剂和显影剂的基质组成; (2) 热电阻头接触胶片表面, 将不同的热量传递至胶片, 电阻头的热量由数字图像信息所决定; (3) 在显影剂与热量的直接作用下, 羧酸银中的银源还原为银, 显影的银颗粒形成具有一定光学密度的图案。
微囊体技术在早期Fuji的DRYPIX1000和DRYPIX3000中采用, 原理与流程如下: (1) 胶片主要由含有染色剂的微囊体和显影剂组成; (2) 热电阻头接触胶片表面, 将不同的热量传递至胶片, 电阻头的热量由数字图像信息所决定; (3) 根据热量的不同, 染色剂从微囊体中扩散; (4) 显影剂作用下, 染色剂显影, 形成具有一定光学密度的图案, 该光学密度与热量和显影剂相关。
2.1.4 光敏热成像 (PTG)
光敏热成像是目前应用最普遍的医疗影像输出设备, CarestreamHealth、Fuji、Konica等公司均采用此种成像技术。PTG是在TG技术基础上发展而来, 最早来源于3M公司的一次偶然发现。他们在进行一种能进行热显影的光敏材料的实验中, 发现只有使用带有相应卤离子的染料时才能取得成功, 同时加入溴化银或能形成卤化银的材料时也能得到同样甚至更好的结果。
(1) PTG的成像流程
PTG材料是在聚酯片基上涂一层特殊的感光层, 由非光敏性的羧酸银盐、超细感光卤化银颗粒为主要组成。成像过程: (1) 根据数字图像信息, 激光扫描胶片, 在卤化银颗粒上生成潜影 (与传统卤化银照相材料相同) ; (2) 加热后, 羧酸银复合物扩散至潜影中心; (3) 潜影中心催化共存的非光敏羧酸银与弱还原剂之间的氧化还原反应, 形成可见的黑白影像。
(2) PTG的成像原理
PTG的成像过程主要包括潜影形成、银离子迁移与密度的形成 (银影像的质量与色调) 。目前感光学界对PTG材料潜影生成以及热显成像过程的反应机理等基础理论方面的认识尚存在一定分歧。但随着研究工作的进一步深入, 国际感光科技界的研究人员在更多、更可信的实验数据基础上, 通过充分论证达成共识, 逐步建立起较完整的PTG体系的理论。
潜影形成过程中, 最初认为PTG材料中潜影生成的机理与常规卤化银感光材料是相同的, 而完全忽略了卤化银-羧酸银体系与卤化银-明胶体系间所存在的巨大差异。一般认为, 潜影形成源于多相光催化作用的理论, 即卤化银是羧酸银相中Ag+界面还原的催化剂。在高分辨率电镜下可以清晰地观察到卤化银与羧酸银之间有外延界面的存在, 因此推测此界面能将在卤化银中产生的光电子-空穴对有效地分离开, 这一界面现象正是PTG材料潜影生成光催化机理的基础。
银离子迁移过程的研究是PTG材料的研究重点之一。早期研究认为PTG体系的调色剂通常是金属银离子的配位剂, 其作用是转移并传递银离子。目前普遍接受的调色剂作用理论认为:热显影时, 邻苯二甲酸使羧酸银晶体裂解, 生成邻苯二甲酸二银 (Ag2PA) ;然后Ag2PA与酞嗪作用生成酞嗪银络合物的混合体, 最后银离子载体被卤化银晶体潜影附近的显影剂还原成金属银。在此热显影过程中, 邻苯二甲酸和酞嗪的量没发生变化, 可反复循环使用, 而显影剂和羧酸银则不断消耗。但是还有一些学者认为是羧酸银与邻苯二甲酸中的一个羧基发生作用, 形成一种不对称八元环结构的中间体, 而这种中间体是银离子转移的介质。
在密度的形成过程中, Ag0的特性决定了影像的质量与色调, 而Ag0的特性是由众多的因素所决定, 如调色剂种类、显影温度等。根据温度的不同, Ag0可以形成不同的形状, 包括“细丝状”、“树枝状”以及各种形状的聚集体。在显影过程的初始阶段, 微小的球形Ag0形成, 接着大小不一Ag0粒子的数目逐渐增多, 形成过程中存在二次成核过程, 当Ag0超过某一临界浓度时, Ag0粒子聚集形成银影像, 在一个显影完全的卤化银颗粒范围内存在数十种不同形貌的银颗粒。
2.2 显示器成像设备
2.2.1 液晶的物理特性
液晶 (Liquid Crystal) 是一种规则性排列的有机化合物, 是一种介于晶体与液体之间的物质, 由长棒状的分子构成, 这些棒状分子的长轴大致平行。液晶既不同于分子排列完全混乱的各向同性液体, 也有别于分子排列完全有序的晶体。加热液晶呈现透明的液体状态, 冷却后则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。这样, 一方面, 液晶具有流体的流动特性;另一方面, 液晶又呈现出晶体固有的空间各向异性。当在液晶上加一定的电场时, 液晶分子的取向就发生变化, 继而引起光学特性发生变化。通电时, 液晶分子排列变得有秩序, 使光线容易通过;不通电时排列混乱, 阻止光线通过, 这就是液晶的电光效应, 也是人们应用液晶物质作为显示器件的物理基础。
2.2.2 液晶显示器成像基本原理
液晶显示器的成像原理是基于液晶电光效应的显示。液晶面板由两片玻璃素材中间夹着一层液晶组成。当光束通过这层液晶时, 液晶本身会进行排列或扭转呈不规则状, 改变光束的通过。
液晶显示器由背光板、偏光板、玻璃基板、驱动电路、液晶层、滤色片等组成。在一对平行放置的偏光板间填充了液晶, 这一对偏光板的偏振光方向是相互垂直的。液晶分子在偏光板之间排列成多层, 同一层内液晶分子的位置虽然不规则, 但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面, 在不同层之间, 液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转至90°。
通过电极加电后, 液晶分子沿电场方向进行排列。当液晶分子沿电场方向排列时, 液晶盒内的90°旋光性能消失, 线偏振光通过液晶盒时, 偏振方向不变, 由于起偏器和检偏器透光轴正交, 因而偏振光被检偏器所阻隔, 光线就无法通过, 结果在显示屏上出现黑色。这样会形成透光时为白, 不透光时为黑, 字符就可以显示在屏幕上了。由于作用于液晶盒内的电场强度不同, 因而液晶分子沿电场方向倾斜的程度也不同, 这样被检偏器所阻隔的光强度也不同, 于是能转换为不同的视觉变化, 从而达到显示灰度图像的目的。
3 显示器输出设备的质量控制
在软输出环境中, 显示工作站是整体影像质量确认的关键环节。当图像矩阵的每一像素对应于显示系统至少一个像素, 并且显示系统的像素尺寸可显示的最小细节与观察者肉眼最大灵敏度一致时, 数字医疗影像信息达到最佳传递。
3.1 几何畸变
几何畸变主要发生在CRT显示器中, 但是在专业医疗液晶高分辨率灰阶显示器中由于存在着各种影响因素, 也要求临床工作者对显示器的几何畸变进行评测。视觉检查TG18-QC影像 (如图1) 的显示有无几何畸变。检查测试图型的边缘, 要求边线应完全可视, 线条应笔直, 有效显示区应置于屏幕中心。
3.2 对比能见度
TG18-QC测试图型 (如图2) 可以从多角度评价显示器的对比能见度。测试图型的影像中心周围有16个不同亮度值的方块, 底部的2个方块为最小与最大像素值, 内有一亮度方块, 分别为最大灰度值的5%和95%。在这些亮方块下有3个长方形方块, 内有字母“QUALITYCONTROL”, 以低于背景对比度显示, 该字母的可视部分用于验收时检查能见度, 跟踪降低的对比度。
观察时, 应降低室内光线。LCD显示器的亮度依赖视角, 大视角观察会使对比能见度下降, 因此在观察影像时, 应采用正对且平视的位置来进行评估。评判标准为所有角落方块应可视, 5%和95%像素值方块应清楚可见。
3.3 显示器空间分辨力
空间分辨力是用来定量地衡量一个显示系统能否最真实地产生物体不同点独立影像的能力。需要使用有足够空间分辨力特征的系统以保证在显示一幅医学影像时能确保兴趣区的空间细节。
空间分辨力的观察可以通过对TG18-PX、TG18-CX、TG18-LPH和TG18-LPV来进行评估。观察时, 图像应以一个图像像素对应一个显示像素的方式显示, 并且可以准备放大镜。TG18-CX测试图可以观察在显示区域中心和四角显示的“Cx”图案并使用相应的评价标准进行评分。TG18-PX测试图直接进行观察评价, 图形中心和边角不同区域的几个像素的形状和尺寸用带有细十字线的放大镜评价, 最大亮度的像素尺寸以接近剖面图亮度的50%和5%进行测量。
此外, 还可以通过评价水平和垂直线图型进行视觉显示分辨率的检测。TG18在不同的背景亮度水平提供6种线状图型, 图3显示了TG18-LPH50的放大图像 (水平线图型为TG18-LPH10, TG18-LPH50和TG18-LPH89;垂直线图型TG18-LPV10, TG18-LPV50和TG18-LPV89) 。
3.4 显示伪影
观察TG18-QC测试图形来评估图像的伪影, 主要内容包括影像中的坏像素 (只适合LCD) 、黑-白和白-黑斜条之间的变换、显卡因素造成的黑白间伪影, 以及时间性不稳定 (闪动) 和空间性不稳定 (跳动) 。
3.5 亮度范围
测定显示设备的最大和最小亮度, 测试图型为TG18-LN12-01和TG18-LN12-18。固定室内光线亮度, 应用亮度计测定显示器最大和最小亮度, 以及室内光线的亮度, 计算最大和最小显示亮度之比。降低室内光线或调整显示器可以增加比值。此外, 由于LCD显示器的亮度依赖于视角, 因此不同的观察视角可以得到不同的亮度范围。
3.6 亮度均匀性
显示器进行亮度检测时, 应在包括中心区的不同位置进行测试, 一般可在每一监视器的5个位置上测定显示亮度, 以检查显示均匀性。
亮度不均匀性指的是显示均匀图像时在显示区域内亮度的最大变化。亮度不均匀性是CRT显示器的一个共同特征, 从显示器中心到边角的亮度有代表性地下降。多种因素导致此现象的产生, 包括电子束路径长度, 线束的入射角和面板玻璃的传输特性。
造成LCD显示器亮度不均匀性的因素为背后照明的非均匀性, mura (指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象, 它由于显示器像素矩阵表面缺陷造成) 潜影, 彩色坐标的空间稳定性和液晶元件厚度。
评价显示器亮度均匀性可以通过显示器上显示TG18-UNL10和TG18-UNL80测试图, 用校准的光度计测量显示设备面板上五个位置 (中心和四个角) 的亮度值, 也可从视觉上评价图形显示的均匀性。每一显示图的最大亮度偏差用最大和最小亮度的差值与它们的平均值的百分比来表示。
3.7 灰度显示函数
在进行临床阅片中, 必须保证不同的显示设备所观察到的图像具有一致性。对于打印胶片, 每一灰度值所对应的显示亮度或光密度应保持一致。因此应测定显示设备是否符合DICOM灰度标准显示函数 (Greyscale Standard Display Function, GSDF, DICOM 3.0第14部分PS3.14) 。
一般通过TG18-LN12-01至TG18-LN12-18确定灰度显示函数 (GDF) 。测试图型应全屏显示, 亮度则在屏中心测定。GDF与室内光线密切相关, 因此室内光线、灯箱和其他显示设备应在同一亮度水平。
4 胶片输出设备质量控制
在医疗影像学中, 硬输出通常是指通过某种成像设备, 使医疗影像在胶片上呈现的方式。激光打印机是目前最常采用的医疗影像硬输出方式, 它包括干式激光打印机和湿式激光打印机。为了真实地再现影像学设备所采集的医疗影像, 并使图像完全满足临床医疗的需求, 必然也要对打印机的成像质量进行控制与管理。
4.1 几何畸变
打印TG18-QC测试图型, 观察测试图型中的线和边, 以肉眼视觉检查打印影像无几何畸变。良好的图像边线应完全可视, 线条应笔直。
4.2 对比能见度
观察TG18-QC测试图像前, 首先检查观片灯的亮度是否符合要求, 以保证测试图像具有足够的亮度。观察时, 应调高观片灯亮度或减暗室内光线, 以提高对比能见度的观察。此外, TG18-QC测试图型的观察也取决于光密度与像素值间的对应关系, 因此可进行光密度范围和灰度显示函数的测试以保证对比能见度的观察。良好的结果应该在所有角落方块均可见, 且5%和95%像素值方块应清楚可见。
4.3 分辨率
可用TG18-PQC测试图像的水平和垂直线图型的细节来评估水平和垂直线, 以检查打印影像的分辨率, 要求所有线状图型应可识别。
4.4 伪影
通过打印并观察TG18-QC、TG18-PQC、TG18-UN80和TG18-UN10测试图像来评估图像的伪影, 核查影像 (尤其在黑白交界处) 的打印伪影, 例如带状、条状伪影和中断伪影等。
4.5 光密度范围
打印TG18-QC测试图型。测定影像中的Dmax和Dmin, 要求检测结果Dmin<0.25OD, Dmax>3.4OD
4.6 光密度一致性
打印测试图型TG18-UNL10和TG18-UNL80。测定在5个标记位置中的光密度。最大光密度偏差应小于10% ( (Dmax-Dmin) /Dmid<0.1) 。
4.7 灰度显示函数
同使用显示器进行临床阅片一样, 在使用胶片成像和阅片也应保证不同的显示设备所观察到的图像具有一致性, 显示亮度灰度值或光密度映像应一致, 即打印机对DICOM灰度标准显示函数 (GSDF) 是否一致。
灰度显示函数 (GDF) 由打印TG18-PQC测试图型和测定18条标记区的光密度来确定。GDF由光密度的亮度确定, 打印影像区的亮度 (L) 和光密度 (D) 之间的关系为:L=La+L0×10-D;La是室内照度反射所测量的灯箱亮度, L0是无胶片存在时灯箱的亮度。如果进行乳腺影像的诊断, 则标准观片箱的La是1cd/m2和L0是4000cd/m2。
5 讨论:临床需求对图像输出设备分辨率的要求
目前在医疗影像学界, 对于不同的解剖部位有相应的不同图像输出分辨率标准和要求。例如, 对于乳腺图像, 硬输出时要求分辨率应不小于508dpi, 软输出要求显示器为5M专业灰阶屏。但是笔者却从其它角度对此标准进行分析, 也为各位学者提供一个新的思路。
举例说明, 当用5M屏进行乳腺图像显示时, 由于目前的乳腺成像设备已经达到50um的分辨率, 则每一幅图像达到了2千万以上的像素。从上面可以看到, 如果将一幅乳腺图像在5M屏上满幅显示, 也仅仅显示全图的25%, 而其余75%的图像信息必然无法被观察到, 也就造成了信息的丢失。而如果我们应用1M的灰阶显示器, 但将图像放大20倍, 却可以将图像的信息全部呈现。也就是说, 在进行图像显示时, 是否符合临床需求, 不在于显示器的分辨率是多少, 关键是是否可以将图像的信息全部呈现出来。
由上面也可以推断出在进行硬输出时, 如果采用325dpi的打印机, 只要按照每一个打印点打印一个图像像素, 即将图像放大1.6倍 (508/325) , 就可以呈现全部医疗图像信息, 也就符合临床需求。
从上面的分析又可以引出另一个问题, 即“如何合理应用数字化医疗影像的真实尺寸”。在传统模拟影像中, 真实尺寸指胶片上的影像与被摄影部位的尺寸一致, 可以真实的反映相应的解剖结构。但在数字化成像设备中, CT与MRI已经完全不存在真实尺寸的概念了, 当然此概念在X线摄影中还是非常有价值的。但另一方面, 我们也可以从另一角度来理解真实尺寸, 即数字影像的每一像素显示在成像介质的一个像素中。只有在这种情况下, 才可以保证成像设备所采集的所有信息均被如实地反映, 也就最真实地反映了被成像物体的组织结构, 这也可以说是数字化成像设备中对“真实尺寸“的新理解。
参考文献
[1]European communities.European guidelines for quality assurancein breast cancer screening and diagnosis[S], 2006.
[2]GBT17006.5-2000, 图像显示装置稳定性试验[S].
[3]GBT17006.6-2003, 硬拷贝照相机稳定性试验[S].
数字医疗设备 篇8
数字化医疗设备即医学信息获取、处理、加工、存储、传输、应用等过程均以计算机科学和信息技术为基础，在计算机多种软件处理下工作的医疗设备。它将计算机与各种医用自动装置联用，作为医疗仪器的自动控制、生理信号和生物图像的处理[1]，从而形成各种诊断治疗和完整的医用自动化系统。数字化医疗设备是数字化疗养院建设的重要环节。我院从2006年开始进行信息化建设，先后应用了医院管理与临床信息系统(“军卫一号”工程)、军队疗养院信息系统、健康体检管理系统、体检动态排队系统、健康管理系统，在数字化疗养院建设上迈出了较大步伐[2]，基本实现了医疗、疗养、体检的数字化和网络共享。
数字化医疗设备有别于普通医疗设备，必须结合计算机应用知识进行维护与管理。医疗设备中的计算机不但运行着操作系统，更重要的是安装着重要的控制软件和计算、处理软件。通常大中型医疗设备配备专用计算机，所有应用程序和系统固化在机器内部集成块上，输入输出设备也是针对某一诊疗项目特设的，系统不能随意修改，设备只能专用;中小型医疗设备配备通用型计算机并加装能够采集各种生理信号的辅助设备和应用软件。数字化医疗设备若使用得当，则省时省力;若使用不当，则整机瞬间就可能瘫痪。在数字化疗养院建设的过程中，我们在数字化医疗设备管理方面也进行了一些有益的探索，期待与同行商榷。
2 设备引进时要充分论证，通盘考虑，相关专业人员全程参与
(1)论证环节：考虑到以后设备的扩展性及数据传输的可靠性，设备接口和软件要标准化。主机具备独立双接显卡(VGA、DVI)，显示器有VGA、DVI双接口，方便实现体检排队系统。要求厂家提供数据库类型(Oracle、SQL等)及报告涉及到的字段名称和提取方法，方便检查数据传输到总检台。
(2)招标时须有相关专家及信息科计算机工程师参与，就计算机参数进行把关。验收时也要有计算机工程师参与，以防销售商以次充好或高价低配。
(3)一机多用，提高设备利用率，避免造成资源浪费。如1台计算机同时可以安装2套或多套不同的软件系统，控制2台辅助设备或生理信号采集接收设备，我院血压Holter和心电Holter就是共享1台计算机。
3 考核上岗、授权使用、系统定期备份
3.1 岗前培训考核
医疗设备更新速度快、技术跨度大，要求医护人员必须及时掌握相关知识特别是计算机知识，熟练设备操作，最大限度地发挥设备的功能。设备投入使用前开展医护人员医疗设备使用及维护保养知识培训考核，促使医护人员严格按照操作规程使用，避免不会操作或不当操作引起的不良后果，牢固树立正确使用、安全操作的意识。同时，还要普及医疗设备日常维护保养方法，提高医护人员对医疗设备日常维护重要性的认识，增强责任心。
3.2 授权使用
对每一个操作员进行操作权限设置，设置登录口令，使每个用户在整个系统中具有唯一的账号，非授权用户无法对数据进行修改查看，用户只能在指定的程序中工作。
3.3 屏蔽端口
为防止用户拷贝数据、文件和安装非法程序，将光驱、软驱拆除，屏蔽USB端口，使用多种方法对工作站进行限制和监控。
3.4 安装杀毒软件
使用光盘、U盘或移动硬盘前，一定要先杀毒。安装或使用后也要再查杀一遍病毒，因为一些杀毒软件对压缩文件里的病毒无能为力。
3.5 系统备份
由于某些原因导致的计算机故障，常常引起计算机操作系统破坏以及数据丢失等。因此，对计算机系统及其数据的备份和恢复工作显得尤为重要。系统备份不同于普通的数据备份，它不仅备份系统中的数据，还备份系统中安装的应用程序、数据库系统、用户设置、系统参数等信息，以便迅速恢复整个系统。应用Ghost克隆软件对分区进行备份，做一个分区的镜像文件，存放到移动硬盘上或刻录成光盘。如果不具备刻录功能，将镜像文件保存到其他物理盘[3]。一旦系统出现问题，不管是操作系统、应用软件还是用户设置、检查数据都可以快速恢复，大大缩短了维修时间，提高了设备的运行效率。
4 数字化医疗设备使用注意事项
(1)当设备工作时，应避免进行关机操作(如机器正在读写数据时突然关机，很可能会损坏驱动器)，更不能搬运机器。另外，关机时必须先关闭所有的应用程序，再按正确的顺序关机，否则有可能损坏应用程序。关机后不要立刻重新开机，这样对计算机危害很大。首先，过大的脉冲电流冲击损伤内部设备。其次，现在的硬盘都是高速硬盘，从切断电源到盘片还没有完全停止转动，重新开机使硬盘在减速时突然加速对硬盘不利。
(2)应妥善保管计算机各种板卡及外设的驱动光盘及说明书，尤其是主板说明书。如果把驱动光盘丢了，又没有在硬盘上备份驱动，万一计算机出现故障，无疑会增加维修难度，甚至会导致整套医疗设备提前报废。
(3)不要对各种配件或接口在开机的状态下插拔，否则，可能会造成烧毁相关芯片或电路板的严重后果(支持热插拔的设备常用的只有USB接口和IEEE1394接口)。另外，插拔接口应该平行水平拔出，以防止接口产生物理形变。
(4)定期利用操作系统的磁盘清理程序对磁盘进行清理、维护和碎片整理，彻底删除一些无效文件、垃圾文件和临时文件。这样使得磁盘空间及时释放，磁盘空间越大，系统操作性能越稳定，特别是系统盘的空间尤为重要。
(5)不要老把光碟留在光驱里，因为光驱每隔一段时间就会进行检测，特别是刻录机，总是在不断地检测光驱。而高倍速光驱在工作时，电动机及控制部件都会产生很高的热量，一方面会使整机的温度升高，另一方面也会加速机械部件的磨损和激光头的老化。
(6)数字化医疗设备所使用的电源应与照明电源分开，最好使用单独的插座。保持电源插座的接触良好，摆放合理不易碰绊，尽可能杜绝意外掉电[4]。我院所有数字化医疗设备都配备了UPS或稳压电源，以保证为设备提供洁净的电力供应。
5 建立数字化医疗设备电子档案
(1)我院将医疗设备的使用、维修、计量等记录以及使用说明输入或扫描入计算机，共享在院内局域网[5]，这样一方面不受阅读时间、人数限制，提高档案的利用率;另一方面查阅方便，减轻工程人员的负担。同时，为每台(类)设备制定个性化的预防性维修、保养计划，定时提醒，使维修保养规范化、制度化，收到了良好的效果。
(2)收集最新产品资料，在计算机中分类存放，方便科室查询，为领导及时提供参考信息。
6 加强医学工程部门与信息科的交流和学习
医学工程部门与信息科虽然都是从事工程或信息技术保障工作，但是2个部门由于工作范围和性质不同，平时缺少沟通和交流。而数字化疗养院则强调由医学工程产品和信息工程产品构成一个完整的系统，形成网络环境下的临床数字医用技术平台。这就给了双方更多的相互交流和学习的机会，加深彼此在技术、资源以及技能上的理解和合作，医学工程部门与信息科通力合作，将会对数字化疗养院的建设产生积极而深远的影响。
摘要：分析了数字化医疗设备的原理与特点,给出了科学管理数字化医疗设备的几点思路,总结了数字化医疗设备使用的注意事项,强调了建立数字化医疗设备电子档案和加强医学工程部门与信息科交流的重要性。
关键词：疗养院,数字化医疗设备,管理
参考文献
[1]李劲松,张小光.数字化医院的建设目标与发展趋势[J].医疗卫生装备,2010,31(2):5.
[2]胡永峰,温剑.数字化医院的病案管理研究[J].中国医疗设备,2011,26(7):84.
[3]潘晓东.PM在医院日常工作中的应用[J].医疗卫生装备,2006,27(3):60.
[4]万胜春.现代医疗设备的新型管理方法探讨[J].医疗卫生装备,2008,29(11):74.
某设备数字压力表设计 篇9
传统压力传感器以机械结构型器件为主, 尺寸大, 精度低, 无电学输出。随着半导体技术的发展, 传统的压力传感器逐渐被半导体压力传感器所替代。半导体压电式压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力, 通过外界压力使薄片发生形变从而产生压电阻抗效果, 然后使阻抗产生的变化转换成电信号。
力学传感器的种类繁多, 如电阻应变片压力传感器、、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器, 它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器, 常用于压力、拉力、压力差和其他物理量 (如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度) 的测量和控制。
当力作用于硅晶体时, 晶体的晶格产生变形, 使载流子从一个能谷向另一个能谷散射, 引起载流子的迁移率发生变化, 扰动了载流子纵向和横向的平均量, 从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异, 因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计, 前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化, 后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化, 而且前者灵敏度比后者大50~100倍。
2 数字压力表总体设计
数字压力表总体分为压力模块和主机两个部分。二者通过数字通讯实现压力自动测量与信号的传输。
压力模块由压力传感器、单片机、A/D、电源管理系统、温度补偿等几部分构成。在传感器有效范围内, 输出电压U与和输入压力成正比。符合线性关系 。输出的电压通过A/D转换和单片机的处理后被送至主机。
主机由电源管理电路和精密电测电路构成。主要作用是将从压力模块收到的电信号以压力值的形式显示出来并和微机通讯, 最终实现自动测量。
3 数字压力表详细设计
3.1 压力模块设计
其中, 电源管理部分负责把主机供电电源+5 V转换为A/D模块和温度补偿器件所要求的高精度和高稳定度的+5V、-5V电源;通过A/D模块双输入通道实现传感器数据的采集和自动温度补偿;中央处理器负责处理数据并与主机进行通讯。
压力传感器内部为桥式结构, 输出的信号随着温度变化存在漂移情况, 所以需要对传感器的输出信号进行温度补偿, 以保证结果的准确性。选用AD590型传感器, 此传感器精度高, 测温范围宽, 需要的外围器件少, 因此适合在压力模块中使用。
为保证主机通讯的可靠性, 压力模块与校验仪连接线内所传输的信号应该越少越好。在此采用6芯有屏蔽层的电缆传输线, 传输的信号分为DC+5V、GNDI、DC+24V、RXD、GND2、TXD几种。其中, DC+24V为模块内的恒流源的工作电源, 而DC+5V为模块其它各个芯片工作电源, RXD、TXD则作为模块和主机通讯数字信号。转换器AD7710和AD590所要求的电源是高精度的直流+5V、5V电压源。模块和主机连接线进行传输的+5V电压源难以满足要求, 最终通过芯片MAX660、REF02、OP07、ICL7660转换出了AD7710和AD590所要求的电源, 从而保证了压力计量结果的准确性。
压力模块使用的微控制器为20管脚的AT89C4051。该控制器内部由4K字节EPROM、128bit RAM和1个比较器组成, 具有I2C总线方式的管脚数是13个。AT89C4051具有较强抗干扰性, 无论从体积还是从性能上来说都适用于压力模块。
3.2 主机设计
主机的主要作用包括接收信号, 显示压力值、电压电流精密信号的测量、直流24V电压的输出、和微机进行通讯、显示控制和键盘控制等。
电源管理电路的作用主要有两个。一是当电池单独供电时, 压力表能够正常工作, 电池和交流适配器同时供电时, 优先选择交流适配器为压力表进行供电。二是对于电池的充、放电进行管理, 当电池即将欠压时, 进行报警提示或者自动关机。当交流适配器给电池充电时, 充满8小时后自动终止充电。
主机能对压力模块进行自动识别, 通过数字信号传送, 信号的幅值为TTL电平, 有较强的抗干扰性。主机中使用AT89C52微控制器, 不仅要和压力模块进行通讯, 主机还要求和微机进行通讯。微机、主机和压力模块三方通讯协调是要解决的主要问题, 主机将数据要分时发送给微机及压力模块。实际上, 这种主从关系的多机通讯常常是主机先发送从机地址, 然后发送数据信息, 从机识别地址后, 再接收数据。因此, 需要主机、从机的软件配合。
4 结语
本文主要介绍了某设备数字压力表的设计, 采用压阻式压力传感器, 总体上分为压力模块和主机部分的设计。前者具体说包括压力信号的采集、温度补偿的处理、电源管理、中央控制模块几部分的设计, 后者中最重要的则是电源管理电路和与压力模块及微机间的数字通讯的设计。通过该设计, 可提高某设备保障的精确性和保障效率。
摘要：本文主要介绍了某设备数字压力表的设计思路以及设计内容, 包括压力信号采集、电源管理、温度补偿的处理、中央控制等。具有精度高、读数简单等特点。提高了某设备的保障效率。某设备作为某型飞机地面维修和飞行保障的主要资源, 是直接影响某型飞机各项作战功能发挥的重要因素。由于某型飞机具有微量保障特点, 现有的机械压力表量程一般较大, 且精度低, 读数容易出现偏差, 将对某设备的正常保障产生一定影响。因此需要设计一款符合某设备保障需求的数字压力表, 能够准确、有效地对某型飞机实施保障, 对飞行训练和作战任务具有重要意义。
关键词：压力表,压力传感器,压力模块
参考文献
[1]王幸之, 王雷, 翟成, 王闪.单片机应用系统抗干扰技术.北京:北京航空航天大学出版社, 2008.
数字医疗设备 篇10
数字化医疗影像设备在影像质量的多个方面均有自己的特征, 这些成像性能许多都是可以测量的, 并成为评价医疗影像质量的重要参数。这些特征主要包括成像的动态范围与曝光量响应 (输入/输出[I/O]关系) 、噪声与信噪比 (典型表达为噪声功率, 或者威纳频谱) 、空间分辨率与调制传递函数 (MTF) 以及量子检测效率 (DQE) 等。
1 数字化医疗影像设备的噪声
图像噪声随机产生于成像流程中的各个阶段, 是衡量数字化医疗影像设备图像质量的重要特征参数。噪声影响了对图像信号的识别, 影响了图像细节的观察, 同时也限制了通过图像增强来促进图像信号观察的可能性。
1.1 图像噪声的产生
图像噪声客观存在于任何影像系统中, 包括成像过程中的各种电磁波量子噪声和固有噪声两部分。在数字化医疗影像设备中, 作为能量源的X射线、成像设备的固有结构和其它对成像过程有影响的因素均会产生噪声。
1.1.1 X射线辐射过程
X射线以光量子的形式辐射至探测器, 在整个流程中, 噪声主要来源于三方面, 即X射线光量子涨落的量子噪声、探测器的固有噪声、X射线光量子与探测器相互作用所引起的光量子散射噪声。
X射线所具有的波粒二相性中的光子特性引起的统计涨落现象使图像上的灰度产生小幅度变化, 最终在图像上形成细小的颗粒, 量子噪声服从泊松分布, 属于乘性噪声。量子噪声与探测到X射线光子的数目有关, 它随入射剂量而变化。
探测器由闪烁体、光电转换单元、信号传导等多个功能层组成。由于制作工艺的限制, 从结构和物质分布来看, 探测器的各组成部分不可能完全均匀, 这样就必然导致了探测器固有噪声的产生, 它服从高斯分布, 属于加性噪声。探测器的这种多层结构和不均匀性, 导致了光量子在其中的反射与折射, 这也是图像噪声的来源之一, 也是量子噪声。
1.1.2 光探测与光电转换过程
光探测与光电转换过程中, 包括了发射光的滤过、光量子探测吸收和光电转换。此过程中, 噪声主要来源于发射光滤过装置的滤过能力和光量子所导致的量子噪声。另外, 光探测器和光电转换器本身的特性和性能差异也导致了噪声的产生。
探测器在进行光电转换与信号传导的过程中, 会经过一系列光学系统的传导, 该过程同样会产生图像噪声。光学系统本身的结构特性导致了固有噪声的产生, 传导过程中可能会发生的光方向性损失和光量子之间的相互作用也会产生量子噪声。
1.1.3 模/数转换过程
数字化医疗影像设备的基本工作流程包括采样和量化两个组成部分, 模/数转换过程即是其中的量化部分。
模拟信号的量化带来了量化误差, 并产生噪声, 称为量化噪声。量化级数越多, 量化误差就越小, 图像质量就越好。增加量化位数能够把噪声降低到无法察觉的程度, 但随着信号幅度的降低, 量化噪声与信号之间的相关性变得更加明显。
1.1.4 数字图像处理过程
数字图像处理的各种方法同样是图像噪声产生的来源之一。例如扩大灰度动态范围显现细节的同时也会增大噪声, 对图像进行边缘强化等锐化处理时同样会增大噪声, 以及图像处理域变换中引入的变换噪声等。
1.1.5 图像显示过程
在图像显示过程中, 图像噪声主要来源于图像显示设备的特性和显示能力, 如胶片的颗粒、显示器的亮度与质量、胶片打印设备的成像质量等。
1.2 图像噪声的评价
图像噪声可用输出影像感兴趣区中像素值的标准差来测评。但对于一幅图像, 更为有价值的是综合评价整幅图像中信号和噪声的分布特性, 为此引入信噪比、噪声等价量子数、噪声功率谱和量子探测效率。
1.2.1 信噪比 (Signal to Noise Ratio, SNR)
信噪比是表示信号/噪声=有用的图像信息/错误的信息, 并等于信号与噪声的功率谱之比。通常功率谱难以计算, 可以用信号与噪声的方差之比近似估计图像的信噪比。
图像信息的读取需要对图像信号进行识别, 并同时排除图像噪声, 所以单独对噪声数量的多少进行评价并没有实际的意义。即使噪声数量非常多, 也可能对图像信号很好的辨别。因此引入信噪比来对影像质量进行评价, 表明信号与噪声间的相对关系, 信噪比越高, 图像质量越好。
1.2.2 等效量子噪声 (Noise Equivalent Quanta, NEQ)
等效量子噪声来自于量子影像理论, 表达方式是:入射到一个理想探测器上的量子数如果可以用泊松分布来描述, 系统的信噪比就是等效量子噪声数。由于在影像中, 入射的光量子分布符合泊松分布, 所以NEQ一般定义为成像系统中输出侧的信噪比 (SNROUT) 的平方。
NEQ描述的是一个成像系统中输出图像信噪比, 可以通过如下的表述来理解:对于某成像系统, 在进行量子转换时, 必然存在着衰减, 所以输出的噪声量子必然较输入的噪声量子增大;然后假定存在一个理想探测器, 具有无衰减的转换能力, 在应用该探测器进行成像时, 如果其输出的噪声量子与前面成像系统的输出噪声量子相等, 则相应的输出信号量子也与前面成像系统的输出信号量子相等。这样就可以用NEQ来表示输出图像的信噪比。
1.2.3 噪声功率谱 (Noise Power Spectra, NPS)
噪声功率谱是噪声自相关函数的傅立叶变换, 系统的噪声性能常常通过NPS来量化。噪声的涨落是随机的, 所以在放射影像中, 对于均匀的X射线照射, 同一图像上多个采样点的统计累加均值与在同一采样点进行多次曝光所采集累加均值是等效的。因此在一幅X射线图像上某一区域内, NPS的计算结果为相应位置曝光的傅立叶变换的模除以该区域的面积。NPS表达了每个面积单元上单个光子占据的平均面积, 其单位为mm2。
NPS可以全面有效地反映出影像的噪声水平并且相对比较稳定, 因此在影像评估中使用NPS作为全面反映噪声量级的指标。
1.3 图像噪声对图像信号的影响
图像噪声是随机变化的, 客观存在于任何影像系统中, 噪声的增加将导致图像质量下降。放射成像系统中的信号特征主要表现为X射线对比度, 对比度指透过被照体不同组织的X射线强度的差异, 因此噪声对信号的干扰主要体现在对比度上的影响。
图像对比度性能反映了系统捕获和显示物体真实反差的能力。只要信号上能够区分出来对比度差别, 数字系统的图像处理能力可以通过对比度增强和显示窗宽/窗位的调整把信号表现出来。如果一个系统具有较高对比度检测能力, 但同时噪声也很大, 弱信号将淹没于噪声中, 而无法被检测到;同样, 如果系统噪声很低, 但对比度也很低的话, 整体信号都很弱, 仍然得不到诊断上有用的图像。所以必须是对比度强而同时噪声低, 也就是高信噪比的系统才能获得好的影像。
2 X射线能量响应与动态范围 (Dynamic Range)
X射线光量子探测器是数字化X线影像设备最为重要的因素之一。探测器的选择应该主要考虑不同能量的X射线和不同物质间的相互作用机制, 原则上探测器的探测效率越高越好, 信号收集的时间越短越好, 动态范围越宽越好, 价格越便宜越好。
2.1 探测器的X射线吸收光谱
探测器对不同能量的X射线光量子具有不同的吸收特性。X射线吸收光谱不是单调变化的曲线, 它会在某些位置出现吸收突跃, 称为吸收边。量子理论对此的解释为:当入射X射线光子的能量等于被照射样品某内层电子的电离能时会被大量吸收, 使电子电离为光电子, 在其两侧吸收系数就相差很大, 产生突跃 (吸收边) , 与吸收边对应的能量E为电离阈。
原子中主量子数对吸收边起了主要的作用, 可以按主量子数命名吸收边为K、L等, 主量子数不同的电子的吸收边相距颇远。具有相同主量子数的电子, 因其它量子数的不同, 能量也有差别, 也形成独立的吸收边, 但这些吸收边就靠得较近。吸收边的位置还与元素的价态有关, 氧化价每增加一价, 吸收边位置向高能侧移动约2~3eV。
2.2 探测器的X射线能量响应
数字化医疗影像设备的探测器是由数百万个像素 (感光单元) 组成的, 这些像素在曝光的过程中吸收X射线光量子, 转化成数字信号并成像。探测器上的每一个感光单元所探测并转换的光量子数是不同的, 当这些感光单元满载, 光子便会溢出, 溢出会导致信息 (细节) 损失。
与数字化医疗影像设备的工作流程和能量转换相适应, 从X线光量子辐射至探测器开始到完成光电转换为止, 能量响应也由多环节组成。这里的能量是指光量子强度和能谱综合之后的总能量;能量响应主要包括探测器的X射线能量响应, 光探测与光电转换响应。光子探测器对光子的探测和随后发生的光电转换均为线性响应, 这是由设备的固有特性所决定。
2.3 探测器的动态范围
动态范围指一个信号系统最大不失真电平和噪声电平的差, 多用对数和比值来表示。在医疗影像设备中, 动态范围是指探测器能记录的到达探测器的信号范围, 即所生成图像最暗点的密度 (Dmax) 和最亮处密度值 (Dmin) 的差值。动态范围越大, 它能同时记录的暗部细节和亮部细节越丰富, 所能表现的层次越丰富, 所包含的图像信息也就越多。
光子探测器和光电转换器对能量的响应也有一定的范围, 该范围对数字化医疗影像设备的动态范围有着很大的影响。此外, 动态范围还取决于很多其它的限制因素, 如光探测器和光电倍增管对大量光量子的饱和性和微量光量子的敏感性所引起的非线性;成像过程中各种噪声所引起的非线性叠加等。
3 空间分辨率与调制传递函数 (Modulation TransferFunction, MTF)
放射界最初是用影像的最高可分辨细节来评价影像质量, 即空间分辨率。但仅用空间分辨率不能真正、科学、全面地评价一个成像系统的特征, 因此上世纪60年代, 放射界把光学传递函数引入X线成像系统, 并借用通讯技术中的“调制”概念, 用调制传递函数来评价影像质量。在医疗影像中, 由于更加重视成像系统对人体的真实再现, 所以这一点尤其重要。
成像系统的调制传递函数综合反映了图像的对比度和空间分辨率情况, 可用作单纯图像所包含信息的评价指标。调制传递函数也反映了成像系统对被成像物体结构和组织特性的还原能力, 是影像质量评价的重要指标。
3.1 空间分辨率与调制传递函数的概念
空间分辨率指将点源图像的计数密度分布集中到一点的能力[1]。空间分辨率可以用一个非常小的物体所成的影像是否能够被检测出来的方式定义, 也可以用一个成像系统能够把两个紧靠在一起的物体在图像上分开的能力来定义。在医疗影像领域, 空间分辨率指影像设备在给定背景和对比度水平下所能检测到最小细节的能力。
调制传递函数又可称为“对比度传递函数”, 用于在频率空间描述医学影像系统的空间分辨率, 反映了在某些空间频率下成像设备从输入图像到输出图像的传递图像对比度的能力。在系统MTF中, 对比度是信号空间频率的函数, 空间频率的提高, 系统的对比度分辨能力下降。MTF通常是以一个平图上有多种不同尺寸大小的线条或图案在一定的成像设备和成像条件下摄影所作的分析来进行, 做成图表后称之为MTF图。MTF图坐标的横轴是一定的空间频率 (单一空间的函数) , 纵轴是MTF值 (对比度比及密度比) 。
3.2 空间分辨率与调制传递函数的测量
3.2.1 空间分辨率的测量
临床医疗中, 空间分辨率是医学成像系统中的重要指标, 它决定临床能够观测到的病灶的最小尺寸。在对病灶进行识别的过程中, 首先要求病灶与周围组织存在着一定的密度差, 即病灶与周围组织具有一定的密度对比度;然后要求成像设备对空间差异具有分辨能力。因此, 对空间分辨率进行测量时, 也同样需要在不同背景与对比度情况下进行。在高对比条件下, 空间分辨率可通过曝光线对测试卡获得, 用于评估整个影像的空间分辨率。在低对比条件下, 将线对测试卡置于标准人体组织测试模体输入端进行空间分辨率测试, 以模拟临床医疗影像空间分辨率和对比度的降低[2]。
为了提高空间分辨率测量结果的精确性, 在对数字化医疗影像设备进行测量时, 需要注意许多问题, 主要包括:①采用尽可能低的管电压, 尽可能低的管电流和充足的曝光量和曝光时间;②分辨率测试卡应尽可能的靠近影像探测器的入射端表面;③X线管球与影像探测器的距离要足够远, 最近不低于180cm;④测量前, 还要对X线发生装置进行检测和调试, 以保证X线质量。
3.2.2 调制传递函数的测量
数字X线摄影系统MTF的测量方法主要有两种, 一种是通过系统的线扩散函数 (Line Spread Function, LSF) 计算得到;另一种是通过观察系统的方波响应或使用矩形波测试卡来测量计算。线扩散函数测量法根据所用材料方法又可分为3种:①狭缝 (slit) 方法;②刀刃 (edge) 方法;③栅条 (bar) 方法。其中, 刀刃法已被IEC (国际电工学委员会) 定为测量MTF的标准方法。
线扩散函数 (LSF) 表述的是当一条直线通过成像系统后被展宽的过程。实际工作中, LSF也很难测量, 常常采用的是边缘响应函数 (Edge Spread Function, ESF) 。边缘响应函数通过测量图像边缘来研究图像系统在空间传输的规律。
数字化医疗影像设备的成像流程包括多阶段的图像信号传递与转换, 因此其调制传递函数也是这些不同阶段的不同调制传递函数的综合, 图1为不同的X射线探测器的MTF值。
4 量子探测效率 (Detective Quantum Efficiency, DQE)
量子探测效率是目前评价数字成像系统的最常用技术指标。DQE结合了影像对比度、噪声、空间分辨率和入射X射线剂量等几个重要参数, 对数字影像系统的整体成像能力进行评价。
4.1 量子探测效率的定义
DQE表示探测器探测到的信号相对于入射到该探测器上的光量子的份额, 是成像系统中输出侧的信号与输入侧的信号之比, 即成像系统的有效量子利用率, 是空间频率 (f) 的函数。
理论上完美成像系统的DQE应该达到100%, 即输入与输出信号和噪声的比例都没有损失。由于成像系统不可能将所有的输入信号完全探测, 必然存在影像信息的损失, 信号和噪声比例的改变是不可避免的, 所以输出信号一定小于输入信号, DQE也必定小于1。
数字化X射线影像系统中, 所有输入到探测器上的X射线光量子仅有一部分被转换成有效影像信息, 其它则作为噪声存在, 这些由X射线光量子转换而来的有效影像信息即是DQE值。因此, DQE是描述把输入X射线光量子转化成输出影像效率和能力的指标。
IEC将其定义为辐射探测器输出信号信噪比的平方与辐射探测器输入信号信噪比的平方的比值[3], 即DQE= (SNROUT) 2/ (SNRIN) 2。
4.2 量子探测效率的理解
DQE包含两方面的因素, 即输入信号和输出信号, 因此对DQE的理解也应首先对输入信号与输出信号进行分析。
探测器输入端, 信号表达的是被成像物体的特征。当X射线与人体相互作用后, 穿透的X射线光量子反映了人体的结构特征, 因此X射线光量子的分布情况表达了人体 (被成像物体) 的结构特征。由此分析可以得到, 探测器输入端的信号即是到达探测器表面的X射线光量子。
探测器的输出端, NEQ描述的是一个成像系统中输出图像信噪比, 也就是一个成像系统中输出信号信息的内容。
由于NEQ表示输出侧信号信息, X射线光量子数表示输入侧信号信息, 所以DQE等于NEQ与X射线光量子数之比。即DQE=NEQ/X射线光量子数
NEQ一般定义为成像系统中输出侧的信噪比 (SNROUT) 的平方, X射线光量子数即是输入侧的信噪比 (SNRIN) 的平方。所以DQE可以表示为输出侧的信噪比 (SNROUT) 的平方与输入侧的信噪比 (SNRIN) 的平方之比, 即是实际的信噪比与理想的信噪比之比。
4.3 量子探测效率的影响因素
从DQE的定义中, 可以看到, 所有影响输入与输出图像信号和噪声的因素均会对DQE的值产生影响。
X射线光子的涨落是量子噪声产生的重要原因之一, X射线光子的能量可以影响成像物体的对比度, X射线曝光剂量可以影响探测器的信号强度和噪声, 所以X射线曝光条件可以同时影响图像的信号和噪声, 也就可以影响DQE。
量子图像学理论中对噪声的描述是图像信号的随机误差, 因此X射线的量子噪声即是X射线光量子在探测器上的随机误差。如果X射线光量子数无限多, 则到达探测器表面上的单位面积的量子数 (光子密度) , 可以认为处处相等。然而, 当X射线光量子数目有限时, 则到达探测器表面上的量子数就因位置而不同。当X射线光量子少到一定程度, 达到X线统计涨落限度以外时, 某些成像区域到达的X射线光量子数目无法达到探测器的最低探测能力, 则噪声必然形成。因此, 当曝光剂量过低时, 即使数字化成像设备具有很强的图像处理功能, 也不可能提高影像质量, 所以不能无限制地降低曝光条件。
4.4 量子探测效率的测量方法
DQE是入射X射线剂量、能量和空间频率f, 以及探测器检测灵敏度的函数, 由成像设备的噪声、对比度、空间分辨率、MTF等参数决定, 全面地反映了成像设备的成像能力与影像质量。因此, 当前各数字化X射线摄影设备制造商普遍采用DQE作为评价数字化X射线成像系统的技术指标。
DQE的测量方法有很多种, 不同测量方法之间的测量结果有很大的差异性, 可达40%, 因此不具有可比性。为了使DQE的测量更加标准和规范化, 国际IEC工作组建立了一种在国际上认可的数字X射线成像系统DQE测量方法, 即IEC62220-1。图2为不同X射线探测器的DQE值。
5 结束语
对于数字化医疗影像设备的成像能力, 单独应用任何一种方法均不可能作出完整的评价, 必须综合运用各种评价体系来进行整体性的评价。随着影像分析与处理技术, 特别是计算机视觉与智能技术的向前发展, 以及人们对医疗数字化影像认识理解的进一步加深, 影像质量评价的难点也将随之解决。
一些思考:
对于空间分辨率与密度分辨率的理解?
本文认为, 由于在对图像细节进行分辨时, 必须同时考虑细节与背景之间的空间差异和密度差异, 因此在探讨图像的空间分辨率时, 应当考虑在不同背景密度 (对比度) 下的空间分辨率。
与此相似, 由于设备在成像过程中, 分辨的是不同组织间的密度差, 而不是单纯的密度。因此严格来说, 应该称为密度差分辨率, 即组织的对比度分辨率, 并且在国际上常用的标准与规范中, 也没有发现density resolution的概念解释。
上述问题的产生, 考虑其原因应在于不同角度和领域对这些概念有不同的理解。从工程学角度来看, 空间分辨率指的是设备的极限分辨能力;密度差分辨率则与设备的曝光响应与动态范围, 以及量化级别密切相关。而从临床应用角度来看, 空间分辨率与密度差分辨率必须同时考虑设备的成像能力与临床工作中的实际情况, 二者不能割裂开来。
由于上述的原因, 本文同样认为, 高对比度分辨率不等同于空间分辨率, 低对比度分辨率不等同于密度差分辨率, 而应该解释为“一定密度差情况下的空间分辨率”和“一定空间分辨下的密度差分辨率”。
摘要：本章以工程学和临床影像学为基础, 阐述了数字化医疗影像设备成像能力的评价方法, 并且对具有一定相关性的评价参数进行了分析, 主要内容包括噪声的产生与分析评价、输入/输出的关系 (X射线能量响应与动态范围) 、空间分辨率与调制传递函数以及量子探测效率的基本特性与分析等内容。
参考文献
[1]GB/T17857-1999, 医用放射学术语[S].
[2]European Commission.European guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis[M].4th ed.Belgium:European communities, 2006.
数字装订方式及其设备的选用 篇11
环形圈装
环形圈装机是一种应用非常广泛的小型装订设备，普遍应用于办公文件、标书、相册、台历、笔记本、儿童读物等本册的装订，工艺简单、装帧简捷、操作方便、平展性好、外观简洁。但其缺点是铁制和塑料环圈易受压变形、书芯厚度不宜超过25mm。数字快印店的环形圈装类设备主要有双线铁圈装订机、单线铁圈装订机、双线胶圈装订机、单线胶圈装订机等。
1.环形铁圈装
环形铁圈装是用铁圈把文本各个单页用环形铁圈组合在一起。铁圈可分为单线圈和双线圈，双线圈最为常见。环形铁圈装除了广泛用于书刊、笔记本等产品的装订外，还常用于制作各种台历、挂历、POP展示架等，其缺点是环形圈易受压变形，且书芯厚度不宜超过25mm。
在数字快印行业，其加工费从A4幅面开始起步，不足A4幅面均照A4幅面收费，一般A4幅面的简装价格在8元/册以上。
铁圈装订机类型有许多，根据孔型、性能、孔数不同，又可以分为圆孔和方孔，单线圈和双线圈，手动、电动、液压，二孔、三孔、四孔等。目前在铁圈装订机家族中，数字快印店使用最多的是手动方孔双铁圈装订机。常用的手动方孔双铁圈装订机又可分为2∶1（21～27孔）和3∶1（34～40孔）两种，以3∶1双铁圈装订机装订效果较为精致，适合装订较薄的本册；2∶1型则适合装订较厚的本册。
2.环形胶圈装
环形胶圈装使用的是塑料胶圈夹边条，由于塑料胶圈夹边条具有一定的弹性，在受压变形后能够迅速恢复原状，加上装订线质量轻、色彩丰富、末端弯折定位安全系数较高，特别适合少儿读物的装订。环形胶圈装订是使用成本较低的一种装订方式，简单、易拆卸，可多次重复装订使用。目前A4幅面胶圈简装的装订价格在6元/册以上。
环形胶圈装订机有手动、电动之分；孔型一般都是3mm×8mm的长方形孔；孔与孔之间的距离是7mm。胶圈文本装订的宽度是任意的，长度会受到装订机孔数的限制，其最大装订幅面是A4。胶圈本册的装订厚度也是任意的，可以不断地叠加。
胶圈型号要根据订口长度和本册厚度来选择胶圈长度和直径。
活页装
活页装是最简单的书籍装订方式之一，其页张可以自由开合，随时增减或更换页张，很适合经常要更新内容的数字印刷品，但订口处所占页边距较大。
活页装是通过打孔装入文件，孔型有方孔、圆孔，孔位数在2～30孔之间。夹紧方式有快捞夹、夹板夹、强力夹、弹簧夹、蛇夹、孔夹、圈夹、D形夹、O形夹、S形夹、Q形夹、蝴蝶夹、塑料抽杆条等。活页装先要对纸张进行打孔操作。操作时在纸张的一侧打上圆孔，孔的数量和直径需要根据活页夹的尺寸（孔径、孔数、孔距）来匹配。
1.活页简装
最简单的活页简装只需打2个孔，装上活页夹即可。活页夹的材料有金属和塑料两类。
二孔活页简装的加工幅面有限，不能超过A4尺寸；文本厚度在2mm左右，孔距为80mm，A4活页简装的单价最便宜的在4元/册左右。
2.螺柱式活页装
螺柱式活页装是将页面按相应规格大小裁切，并在装订边上冲出大小适中的装订孔（孔数和孔距根据书页幅面大小可以任选），然后在装订孔上拧上螺柱，将页面固定。螺柱式活页装的优点是能够适应较厚重的书籍，缺点是增加或取出页张时，工序比较复杂，必须全部拆开重装。
螺柱式活页装先要对纸张进行打孔操作。操作时在纸张的一侧打上圆孔，孔的数量和孔距需要根据页张的幅面进行相应匹配（一般A4纸上打3～4个孔为宜），孔径根据页张的厚度来确定，纸张越厚，孔径越大，螺柱直径越粗。螺柱一般由铜或不锈钢制成，其螺柱直径为2～5mm，两头盖帽的直径要比螺柱直径大3mm。A4螺柱式活页装的单价在5元/册左右。
3.多孔活页装
多孔活页装按孔数来分，可以分为2孔、3孔、4孔……30孔等，夹具有铁环夹、塑料环夹等，但使用最多的还是铁环夹。
常用的多孔铁环形状有圆形环、直D形环和斜D形环三种。铁环的直径越大，承载的活页越多，所以铁环直径要与活页的数量和厚度相匹配。
数字快印活页夹印品的书壳，通常要进行覆膜等表面处理工艺，然后包在荷兰板上成为精装书壳，最后在书壳上装上铁环夹。目前这种个性化文件夹的全套A4幅面装订价约为80元/册；A3幅面装订价约为100元/册。
4.夹板夹活页装
夹板夹活页装采用书夹的方法来组合活页纸，无需在活页纸上打孔，保持了页张幅面的完整性（许多公文类印品是不能打孔的）。其适用于临时资料、会议资料、报告、批文、样张等活页的组合存放，同时可以随时增删、调整活页顺序，是一种灵活、便捷的装订方式。装订时只需用铆钉将夹板夹固定在封底上即可。
夹板夹活页装订类似于多孔活页装订，只不过活页的订联组合形式发生了变化，即针对活页的使用功能不同，后者采用多孔环、前者采用夹具形式；后者可以平摊翻阅、前者不能平摊翻阅。二者的全套加工价格基本一致。夹板夹子既可固定在封二上，也可以固定在封三上。
5.三眼订活页装
三眼订也称敲眼穿订法，是最早的平装线订法。三眼订是先将散页或配页后的书芯，经撞齐后在靠近书脊6～10mm（根据开本大小来确定订口孔边距）的订口处，打穿3个小孔（中间孔在长度中心位置，2个边孔在离天头、地脚1/6长度位置），手工将双股棉线或丝线穿入孔内把书芯订联起来，打结牢固后成为一本书册。三眼订法经常用于订联较厚的书芯及加工合订本，而且多数是以精装本的形式展现。三眼订的全套装订价格要比多孔活页装略贵。
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活页装订工艺相对于常规书刊装订工艺，充分体现了个性化按需装订的优势。在数字印刷日益普及的今天，印刷产品的设计者需要根据产品的使用性能和特点，以及不同客户群的需求情况，设计出不同的装订方案。
维乐装订
维乐装订机是一种采用维乐钉条，通过电加热铆合的装订机，适用于图纸、文本、保单、票据等少量页张印品的装订。维乐装订机由打孔和订联两部分结合而成，其中打孔装置有手动和电动之分，但装订部分热压条均采用电加热铆合。目前A4幅面文本的维乐装订价格在24元/册左右。
维乐装订的最大厚度为50mm，每次最大的打孔厚度在2mm左右。维乐装订机最多可打11孔，常用的A4幅面上可打10孔。维乐订条的长度有24.5mm和49mm之分，可根据文本厚度选择。
铆管装订
铆管装订是用较穿孔直径稍小的铆管（塑料管），穿过需要铆合的本册，并对铆管两端面进行高温加热和加压，使铆管在铆头作用下变形增粗，同时在两端形成铆管钉头（盖帽），使文本页张不能从铆管上脱出。其也称为财务装订，适用于发票、收据、资料、凭证等本册的订联，主要用来装订需储存的集合单页。目前2孔铆管装订价格在20元/套左右。
铆管装订机需要双面操作，即铆管的上、下两端要同时加热和加压，才能订联书册。其由打孔和热压铆二部分结合而成（一边是打孔，一边是热铆，左右位置没有特定的要求），机器有手动和电动两种。通常铆管装订的圆孔直径为5mm（铆好后的铆管两头直径为11mm，可以装订厚度≤30mm的印件）和7mm（铆好后的铆管两头直径为13mm，可以装订厚度≤50mm的印件）。
在铆管装订中，本册的长度、宽度、厚度都是任意的，孔数也不受限制，但是不能多孔同时完成操作，因此速度相对较慢。直径4.8mm的铆管需要打5mm的孔与之匹配；直径6mm的铆管需要打7mm的孔与之匹配。
骑马订
骑马订具有工艺流程短、出书快、成本低的优点，而且翻阅时能够将书摊平，便于阅读。但由于铁丝钉容易生锈、牢度低，因此不利于长期保存。而且由于骑马订采用套帖配页，故书刊不宜太厚，一般最厚装订100页左右的薄本册。目前A3、A4幅面的骑马订装的价格为5元/册。
1.手动卡匣式骑马订书机
手动卡匣式骑马订书机是最常用的骑马订书机，其订头可以进行360°旋转，一般适用于40页（约2mm厚）以下页张的骑订。强力手动卡匣式骑马订书机最多装订80页（厚4mm），但钉脚的长度需增加到8mm。
手动卡匣式骑马订书机使用了卡匣式订书钉，可瞬间换钉，结构简单，操作方便，故障率较低。缺点是速度慢，装订厚度有限，需要用手敲击，门字形订书钉弯脚长短不能控制，钉脚弯钩固定时也不能完全折平，需用手打开书页，订完后沿订缝折叠。
使用最多的门字形订书钉是24/6（门宽为12mm，两订脚长度为6mm）型方形铁丝。常用的订书钉规格有24/6、23/6、26/6、23/8型等，从中可以看出，订书的厚度十分有限。
2.气动卡匣式骑马订书机
气动卡匣式骑马订书机与手动卡匣式骑马订书机原理一样，使用的订书钉也完全相同，其类似于木工使用的门钉枪，订书时只需脚踩一下控制踏板即可，节省体力。同时页张在订联时是跨骑在订书板上，提高了速度和精度。
3.半自动骑马订书机
半自动骑马订书机分为单头订、双头订、三头订、四头双联订，订书时以机头部分为主要操作部位。虽然订头的种类有很多，外形也不一样，但大多数进口和国产订头结构原理和技术性能是基本相似的。
通常我们以钉脚之间的距离来代表订书机的型号和规格。常用的规格有：ZG45（最小订距是45mm，适用于64开以上规格）；ZG48（最小订距是48mm）；ZG50（最小订距是50mm）；ZG75（最小订距是75mm，适用于32开以上规格）。
半自动电动骑马订铁丝型号的选择（铁丝选用的粗细）是由被订的书本页数多少来决定的。书本页数多，要选用粗铁丝，反之，就要选用细铁丝。常用的铁丝有21号、22号、23号、24号、25号、26号、27号、28号，铁丝是呈圆形的长丝。
胶装机
数字快印店的胶装产品主要为样本、招投标书、产品说明书、商务资料、学术著作、培训教材、会议资料、宣传手册、菜谱等，其主要针对书刊短版印刷市场及个性化印刷市场，且多为数量从1本至数百本范围内的小批量活源。
数字快印店中使用的胶装设备均是以单机形式存在的小型设备，可以进行无线胶订生产（铣背），也可以进行锁线胶订生产（不铣背）。胶装机多使用EVA热熔胶，近年来使用PUR热熔胶的单机也开始不断进入数字印后胶装领域。数字印后的胶装可分为无线胶装、锁线胶装、蝴蝶胶装及平脊精装过胶等胶装工艺。目前A4尺寸的无线胶装产品的装订工价根据不同的厚度在20～40元/册，A3尺寸的价格在40～60元/册。
数字印后的胶装设备和传统胶装设备一样，按形状不同可分为：直线形、圆盘形、椭圆形三种形式。制本的厚度在2～70mm，制本的开本在A7～A3。
1.直线胶订机
直线胶订机是一种外形为长条式的胶订机，由于其采用单书夹装置，所以也被称为直线型单头胶订机。书本在直线胶订机中运行的轨迹是往复式直线运动，因此速度较慢。虽然标称最高速为300本/小时，但实际为250本/小时。同时由于直线胶订机均不配备预热胶锅，而且上胶锅的容量十分有限，因此不能进行连续上胶生产，仅能满足数字印后的小批量胶装生产。
直线胶订机操作简单，一人即可完成供书本、铣背、上胶、供封面、包本、托实压紧、收书等工作。直线胶订机的装订厚度一般在3～50mm。对于带勒口的超宽封面，如：八开折前口和十六开折大前口的书刊封面，直线胶订机可以直接完成上封面（其他机型需要对封面进行折叠加工后再生产）。
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目前直线胶订机已经从手动向全自动方向发展，自动单书夹胶订机采用触摸显示屏，具有数据输入、计数、故障及工作状态显示，可以对夹紧压力、加工尺寸和定型时间进行无级自动调节，具有调机作业时间短、快速响应等优点。
2.圆盘胶订机
圆盘胶订机是由一个大圆盘匀速旋转进行胶订的设备，在旋转过程中完成进本、夹紧、上胶、上封面、成型、出书等胶装步骤。数字印后胶装选用的圆盘胶订机最常见的书夹数为3～5个，书本在机器中的运行轨迹是圆弧形，最高速度为1500本/小时。由于数字印后产品批量小、品种多，因此圆盘胶装机只需一人操作即可，对于大批量活源只要增加辅助人手，就可以满足批量生产要求。
圆盘胶订机的上胶、上封面、成型等机构的动作为了与大圆盘同步，都是在摆动运动中进行的，因而机器结构比较复杂，且存在许多不合理因素，如铣背、开槽、上胶、托实等都在圆弧行程中进行，托实夹紧成型的时间不理想（只有1秒左右），容易造成固化时间过短；落书机构也存在着先天不足，产品易变形（靠重力自由落体，书背冲击收书台面后，造成书本直角外形变化）。圆盘胶订机虽然尚有一些缺点需要克服，但其兼容性较强，可在不停机状态下添加封面和自动补充胶液，调整也在触摸屏上实现，因此调整时间和速度都要比直线胶订机快得多。
3.椭圆胶订机
椭圆胶订机就是外形呈椭圆形的胶订机，与前两种胶订机相比，椭圆型胶订机的特点非常突出，它融合了直线胶订机和圆盘胶订机的优点，数字胶装中通常选用4个或5个书夹的小型椭圆胶订机，其最高速度为4000本/小时，胶装加工尺寸达450mm×295mm（能胶装32开双联本），虽然价格较前两种要贵，但质量最优。
椭圆胶订机在进行铣背、开沟槽、上胶等工序操作时，完全是在直线上进行各工位的加工，因此加工一致性非常高，包本后定型效果极佳（托实成型定位时间达3秒，优于大型胶装联动线），书背不易被撞碰，完全克服了圆盘胶订机的弊端。同时椭圆胶订机直线运行距离长，因此固化时间相对也长，使胶装书刊的定型质量得到了提高。同时椭圆胶订机在运转上与圆盘胶订机类似，动作是连续不断的，不会像直线胶订机那样存在空行程，大大提高了生产速度和工作效率。其适用于批量较大的活件的生产，因此椭圆型胶订机将是未来专业数字印后加工厂的主打小胶装设备。
对于数字印后的锁线胶装，一般稍大一些的数字快印店还会配备一台锁线机，主要承接相册、精装本等业务的锁线任务。由于数字快印店的锁线数量较少，一般选用小尺寸的半自动锁线机即可，价廉物美。
以上对数字快印店中数字装订的方式和设备进行了简要介绍，希望能够对数字快印店增强数字印刷的印后加工能力提供有益参考。
数字电视前端设备及技术浅析 篇12
一、MPEG-2编/解码器对
信号质量的影响
目前DCT/ME的MPEG-2标准方面的编码技术已经达到的一个非常高的阶段。编码器是模拟信号转变成数字信号的重要部分, 数字图像被还原后的质量高低都是由它所影响。在进行模数转换的时候, 因为噪声干扰以及运算的误差都会降低图像的质量。
在转换过程中因为量化, 所以需要引入噪声, 因此12位的ADC模数转换器是必要的选择, 在PCB的布线以及设计上也需要花更多的心思, 尽量的降低模数间的干扰产生的信噪比;用双倍采样和数字降噪滤波器来提高信噪比。
(1) 彩色电视信号是复合信号, 也就是说在亮度信号上同时加上色度信号来进行传输, 他们两者之间的相互影响是比较容易出现的, 结果就是会产生亮度信号的非线性 (色度信号对亮度信号产生交调失真) 和DGDP (亮度信号对色度信号产生的微分增益和微分相位失真) 指标的下降, 需要用高性能的数字滤波器来对两者进行分离。
(2) 用差分平衡放大电路来对音频信号进行处理, 这样可以有效的抑制干扰源的引入, 提高共模抑制比。
(3) 成熟的电源设计可以让因为电源而产生的噪声降低, 并且热损耗也会减少, 过电保护设备能够起到保护电路的作用。
DVB视音频:编码和解码实际上就是两个相互对调的过程, 是互逆的过程, 编码是将信号压缩成数字信号, 解码就是将其还原成模拟信号。硬件电路上的相关环节也是如此, 通过一些措施来保证影音效果的高质量。
二、节目多路复用
复用器有一个非常重要的技术也是其基本要求的技术——PCR修复。各节目的一千时钟标签经过PCR之后, 解码器可以还原各个影音视频的编码压缩时钟, 保证他们的正确解码。没有对PCR进行修正的话, 会造成PCR抖动, 那么影音视频的编码压缩时钟就会混乱, 随之而影响解码效果, 在收到的画面中就体现为画面的停顿不完整、声音出现噪音等。所以在挑选复用器的时候, PCR修正是一个重要的参考指标。
三、独立加扰器对CA同密密系统的支持
目前广电为了拓展业务, 在数字电视业务中增加了数字付费业务, 这是过去没有的服务形式, 而这种新型的电视业务是以CA系统为依托建立起来的, 独立加扰器又是其重要设备。
对于独立加扰器而言, 具备同密接口是一个硬性的技术指标, 不过在实际使用的情况时却既有优点又有缺点。一方面, 同密接口也就是说前端能够同时使用两种不一样的CA系统, 这样前端和终端就不会被一家CA公司所限制, 系统的运行也更加的安全和稳定;另一方面, 网络的带宽一般是不会做出改变的, 多个CA被使用也就是说, 在码流种ECM和EMM对带宽的占用量变成了双倍, 那么影音视频所占用的宽带就随之缩减, 当面对大量用户到的时候, 这样的影响就更容易显现。所以在实际工作当中, 应该视情况而定。
四、QAM调制提升信道传输性能
数字电视的推广所使用的仍然是以前的有限网络, 在进行数字电视的传输的时候, 数字信道技术就理所当然的被使用。QAM数字调制器在提高频道带宽利用率方面具有明显的成效, 它也是数字电视业务在HFC网络中运营的必要设备。
1、码流输入接口
一些基本的功能是其必备的之外, 按照过呢数字电视应用的实际情况, 还为运营商增加了一些有利于其网络播发和传输的功能:像是SDH的DS3接口, 保证播出稳定的码流分析监控这些功能。
2、信道编码
信道编码主要包括能量扩散、RS (204, 188) 编码、I=12的交织编码。
在纠错方面, QAM调制器能够纠正每个包里面的8个字节的错误, 让信号的传输更加的可靠, 信道纠错编码是其纠错的方式。
3、QAM调制
数字信号处理技术的大步前进, 让QAM调制使用数字中频技术成为一种广泛的现象。QAM调制包括符号映射、差分编码、滚降系数为0.15的数字滤波以及数模转换。
正交幅度调制是被使用的比较广泛的, 例如符合视频信号的编码就是使用这样的调制来让色差和色副信号被调制在一个信号上。
4、上变频
早些年, 我国国内的厂家生产的一些射频器件跟国外的比起来是具有明显差距的。但是通过厂家的不断开发以及对新技术和工艺的引入, 目前已经缩短了和国外知名品牌的差距, 主要采用了以下技术:
(1) 高中频技术的引入, 能够做到快速变频;
(2) 采用低相位噪声的主振荡源和高性能的VCO, 频率精确度和相位噪声得到满足;
(3) 采用高集成度射频IC, 降低了因外围电路和工艺方面的问题为信号所带来的影响;
(4) 采用高性能的预失真线性大功率放大器模块, 从而使性能和输出电平都得以提高;
(5) 提高射频电路基板和工艺, 改进电路设计, 提高射频电路品质。
5、SDH/PDH网络适配的兼容性和高效率
数字电视业务的发展, 开拓出更多的业务, 现有的光纤传输网络成为了各地广电部门向下一级广东单位进行业务转发的渠道, SDH网络适配器能够满足这一需要。
系统中应用适配器可能带来的问题主要有两个:
一是码流PCR的错误。DVB的TS流的速度不是一层不变的, 为了满足跟SDH网络接口速度的要求, 通常都是采用向TS流中插入空包, 这样做是会让码流的PCR产生错误。如果PCR错误不进行修正, 那么机顶盒就无法正常的接收。过去市场上的适配器无法应付这样的问题, 而现在这个问题已经不是什么大问题了, 能够很好的解决。