移动便携设备突破医疗影像使用限制
2021年03月24日 | 点击数：4222 | 【
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小型化优势凸显
今年初，美国 FDA批准了全球首款移动式核磁共振（MRI）成像设备，主要用于两岁以上患者头部MRI检查。这款只有传统固定MRI设备重量十分之一的移动式MRI由美国Hyperfine Research公司开发，相对于大型MRI，它的单次检查成本和功耗显著降低。
未来几年，小型化、便携化将是医学影像设备主要发展趋势之一。
行业痛点催生小型化设备
近几年，大多数医学影像设备的系统架构较为成熟和稳定，没有发生太大变化。以MRI设备为例，虽然MRI设备的磁力已经可以达到10.5T（一般医院MRI设备的磁力只有1.5T或者3.0T），重量相当于3架波音737飞机。但MRI领域仍有3个主要问题始终没有得到解决，这些问题同时也是医学影像行业发展面临的主要痛点。
首先是设备成本高，MRI检查渗透率低。据Hyperfine Research创始人乔纳森·罗斯伯格介绍，全球80%的人口无法负担MRI检查费用，且MRI检查的平均等待时间长达15小时。在我国，高端影像检查资源也不足。根据中国医学装备协会统计，截至2018年，我国CT保有量约为2.2万台；MRI保有量为9255台，每台机器日工作量和扫描量只有50位患者左右，门诊预约MRI检查的等待时间有时甚至长达1个月。
其次是操作流程复杂。大型MRI、CT设备需要专业操作人员，操作过程中还需要技师、护士和放射科医师协作。
最后是对患者和环境要求严格。患者在进行MRI扫描时，必须保持静止、屏住呼吸，且需要在较黑暗和有噪音的环境中独自待上近半小时，这对于儿童和老年患者来说难度较大。此外，MRI设备作为大型精密仪器，对于环境温度和湿度也有特定要求。
此外，大型MRI、CT设备无法移动，需要将患者运送到放射科室或影像科室进行扫描，而转运住院患者会增加其发生并发症的风险。
显然，将大型影像设备小型化、移动化，是解决上述问题，让CT、MRI设备为更多人服务的有效途径。
技术创新助力设备更小、更便携
多年来，大型医疗器械厂商较少尝试研发生产小型化设备的原因，除了考虑投入产出比外，技术难度高也是制约因素之一。
对于移动式MRI，Hyperfine Research公布的技术细节并不多，但从公开信息可以看到，其MRI实现小型化的核心原因是技术创新。
通常来说，MRI系统中，最大且最重要的部件是磁铁。大多数MRI设备的磁感应强度是1.5T，稍高端的产品可以达到3.0T，磁铁体积很大。Hyperfine Research能够实现MRI设备小型化的关键原因在于，该设备使用磁铁的磁感应强度只有0.064T。
目前，用于MRI设备的磁铁主要有3种类型：永久磁铁、电磁铁、超导磁铁。磁感应强度和成像质量息息相关。超导磁铁和电磁铁需要配备冷却系统，这也是导致传统MRI设备体积庞大最主要的原因之一。而移动式MRI使用的是永久磁铁，不需要冷却系统，因此设备体积较小。
电磁铁和超导磁铁有着强大的磁场，会吸附周围的金属物体，所以MRI检测需要在封闭的室内进行。而小型化MRI磁铁磁感应强度低，不需要在封闭的空间内启动和操作，也降低了MRI设备对空间和环境的要求。
在小型化CT方面，目前成功推出产品的企业较多。在移动式CT的设计中，关键要解决辐射问题。西门子的移动式CT采用了伸缩式机架设计，在扫描过程中，放射源和机架远离患者，以减少辐射散射；该设备在扫描采集期间底座保持不动，可以减少因设备运动引起的图像伪影问题；此外，还配备了防护窗帘，可以附加在门架开口的前后，进一步减少对工作人员和邻近患者的辐射。
医学影像设备小型化背后另一大核心驱动因素，是跨界技术的融合。其中，人工智能数字化技术起到关键作用。成像损失是小型设备不可避免的问题，而人工智能、深度学习技术可以在有限的成像质量中实现高质量诊断。
拓宽MRI、CT应用场景
移动式医学影像设备虽然集成了众多尖端技术，但其图像质量依然与大型影像设备不可同日而语。尽管无法完全替代大型设备，但移动式产品可以补足大型设备在临床应用上的短板，拓宽医学影像设备的使用场景。总的来说，移动式MRI、CT设备可以在急诊、重症监护室（ICU）、床旁诊断等场景中有效发挥作用，让医学影像检查从影像科室、放射科室转移到患者所在的任何地方。
急诊方面，在美国，移动式CT主要配备在移动卒中单元中，用来快速诊断和治疗中风患者。移动卒中单元是一种专门用于迅速诊断和治疗中风患者的救护车，配备有移动CT和其他重要检验设备，使很多卒中患者能够在发病后60分钟的黄金时间内获得及时有效治疗。
此外，移动式MRI、CT还可用于床旁诊断和ICU等场景中，以减少患者移动，降低不良事件发生风险。对于很多ICU和神经外科患者而言，移动可能会增加临床风险。MRI、CT设备是精密仪器，对稳定性要求很高，所以大部分医学影像检查室都在医院的一楼或者地下室，这为患者转运带来了不小的挑战。而移动式MRI、CT可以很好地解决这一问题。
移动式CT配备在手术室中，可辅助医生进行术前、术中、术后检测，为手术医生提供更真实的病理数据；手术患者也不必再转运至门诊楼放射科进行检测，规避了转运风险，提高了手术质量。
小型MRI的另一大应用场景就是新生儿科。出生时有早产、窒息、缺氧等现象的新生儿，通常需要通过MRI扫描来了解其头部结构，且治疗过程需要多次进行MRI检查。此外，移动式MRI市场还有机会扩展至基层医疗机构。不过，虽然移动式CT、MRI在应用场景上的想象空间很大，但从现阶段来看，成为主流产品仍需时日。
对于医学影像行业来说，提高医学成像精度是未来发展的重要方向。与此同时，医学影像设备的小型化、便携化和数字化潮流同样不容忽视。
（来源：中国医药报）
