• 医用剂量仪系统故障检测与分析

    医用电子直线加速器是用于肿瘤治疗设备,即是人们常说的放疗,主要原理利用高能X射线杀死癌变细胞,本文就此类型机器的剂量仪系统进行详细的阐述并就我院实际设备运行中出现故障实例进行分析,希望对同行给予帮助。 0引言 W D V E-6型加速器是驻波电子加速器,其中剂量仪系统在加速器中占有重要的角色,其工作直接影响输出剂量的大小进而影响病人的治疗效果甚至危急生命。 为此威达加速器采用双通道相互独立的剂量仪系统,为其工作的稳定性提供了保证,由于通道一与通道二电路完全相同,以下仅以通道一为例介绍其工作原理。 1.系统总体阐述 当射线经过电离室时,电离室产生与射线强度成正比的电流信号(A、B和C、D),并送到剂量电路两个独立的通道中。当监测的剂量等于控制台上予置时,通道一起作用,终止出束。当由于某种原因通道一失灵时,通道二则在监测剂量比控制台上予置高出30单元,终止出束,并通过故障灯和蜂鸣器告之操作者机器出现故障。两通道的监测剂量在控制台上都有数字显示,所出的射线剂量一致保存在另一个独立的机械计数器上,机械计数器上预置了最大剂量数,这样即使两个通道都出现故障,机械计数器达到了预设剂量后而终止,确保了患者安全,从而实现了剂量的三级保护。系统还实时监测所出射线的对称性,如果对称性超标会马上终止出束,具体系统框图见图1. 2.电离室及电源 电离室包括两独立的密封穿透型电离室,各有一组信号电极(A、B在上室,C、D在下室),信号电极A、B与C、D垂直放置。电离室要稳定的工作,必须为其提供稳定的-500V直流电压,并对其监测,当电压不正常时机器保护并出现故障指示,这两个电离室分别由独立的180VAC-500VDC整流倍压电路供电。当X射线穿过电离室时与其中的气体分子相互作用发生电离,正离子被吸向参考电极,电子吸向信号电极,所以信号电极实际上变成一个恒流源,在脉冲期间产生与射线强度成正比的电荷输出。 3.通道控制电路 其原理如图2电离室信号A加到I C 1上,B加到IC2上,其中IC1、IC2组成了基本的电荷电压转换电路,IC1与IC2通过6脚输出,IC1与IC2的输出通过R14与R15注入到IC3的2脚,IC3完成两路信号的相加,IC3的输出通过R27送到由IC5组成的剂量调节单元,通过调节R31可以校准剂量,IC5的输出:一路通过1X6-17送到剂量率表显示射线的剂量率,一路通过R35送到IC9的1脚,IC9、IC10组成电压脉冲发生器,将积分电路给出的与剂量率成正比的电压转变成脉冲信号,此脉冲信号的频率与输入的电压成正比,这个脉冲信号通过光藕IC12A隔离,送到由IC11A和IC11组成的1:100分频器,对脉冲信号进行分频,从1X6-52输出到计数器,此时计数器显示的数值正好是以“拉德”为单位的剂量,计数单元输出的BCD码驱动控制台上的MU1数字显示,比较电路对计数器输出与控制台指轮设置剂量值进行比较,当剂量计数达到指轮设置值时,比较器给出一个剂量1完成信号去束停电路,终止机器出束。 IC4完成两路信号的相减工作,对电离室(A、B)信号进行比较,此信号通过IC6、IC7、IC8、光藕IC12B、1X6-7组成的剂量对称性检测电路输出到连锁保护电路中,当射线场不对称时,对称检测电路给出一个与非对称度相应的信号去对称连锁电路,当此信号超过指定的范围时,对称连锁电路将终止机器出束,并点亮控制台上的对称(SYM)故障灯。 故障检修实例: 故障现象一:通道一与通道二剂量数值不一致,相差很大。 分析与检测: 先用剂量仪监测加速器的剂量发现通道二正常,用示波器检测通道一XJ1测试点,此时比较两通道的波形发现一致,说明是由后级电路引起的,监测XJ3测试点,调节R31发现XJ3点电压不变化,说明IC5损坏,试换IC5,调节R31校准剂量,加速器恢复正常。 故障现象二:不出束时通道一有剂量指示,通道二正常。 分析与检测: 将通道一、通道二积分板对调,故障现象不变,说明故障出在前级,用示波器监测1X6-27电离室输出,发现和出束与否无关,说明可能是电离室损坏或者信号线开路引起,试将机头吊起将电离室输出端子用扳子拧紧,故障排除。 故障现象三:出束时控制台“SYM” 灯亮,机器无法出束。 分析与检测: 此故障显示机器有对称故障或者其保护电路有故障,出束时检测XJ5测试点为高电平,说明保护电路起控,检测XJ4测试点也为高电平且电压不稳定,检测IC4的6脚的电压也不稳定,检测IC4的7脚发现15V电压不稳定,说明15V接线端子接触不良,试将电路板拨下用纯酒精处理后重新插入,“SYM”故障清除,机器恢复正常。 4.结束语 医用加速器剂量系统设计复杂,连锁保护线路多,相应的故障率比较高,这对于工程人员要求较高,必须熟知这部分的原理的基础上认真谨慎细致的观察设备故障现象,由于剂量系统的重要性,切记不要乱将连锁保护短路掉,稍有不慎就会造成重大的事故,必须认真处理好每个环节,剂量系统维修后必须校正剂量,这样才能保证系统的正常安全的运行。

    时间:2020-07-05 关键词: 医用电子 辐射剂量仪

  • 个人医疗设备通信将从梦想变成现实

    个人医疗设备通信将从梦想变成现实

    数十年前,为医疗应用和健康而使用个人健康设备(PHD)进行家庭健康检测还是遥不可及的愿望,而如今这一愿望正逐渐成为现实。无论是简易的个人健康体重秤,还是复杂的心血管健康检测仪,这些新一代的感应装置和廉价的微处理器都已经被开发出来,且个人健康设备的技术和生产流程已为人们所熟知,各设备均可零售并在市场上以合理的价格购买。然而在现实中,这些个人健康设备的市场却不尽人意。   要有效地将个人健康设备用户的健康数据传输到如医生办公室、诊所或录入监测服务机构等被证明是非常困难的。其中部分原因可以追溯到设计、生产和销售个人健康设备的公司所使用的专属协议里缺少了通信连接。        医院与家庭中的用户环境截然不同。在医院,数据所在的网络环境经过精心设计并设限;同时,医院向同一个供应商或系统整合商购买设备,因此专属协议并不是问题。而在家庭中使用的设备,来自多个设备供应商和使用多种专属协议则不可避免。       诸如以太网、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等传输协议在多年前就已被确定为通用标准,但越来越多的PHD专属协议却阻碍了其与潜在网关设备(如手机、无线路由器、机顶盒等)间的信息通信。其中的通信挑战在于如何定义对采集以相同计量单位(如磅或公斤)计算的同一信息(如体重),并将信息以固定格式传输给与外界联通的通信界面的“虚拟”标准设备。          互操作性           按标准生产的制造商可确保其设备能与传输通信协议和网关设备之间实现无缝通信。但这并不意味着某一种类的所有PHD都必须是相同的“传统风味”,标准设定了产品的基本功能,制造商可增加自己的设计以提高产品性能。          图1是端对端PHD通信示意图,其中展现了许多设备、连接选项、健康服务和数据聚合选项。左面第一列是PHD,它们通过ISO/IEEE 11073系列标准实现了与传输媒介(个域网和局域网)的无缝连接。数据聚合器不仅包括手机和个人电脑,还有个人健康系统等新型设备。这些设备将经过聚合和处理的数据传输给健康服务供应商,而供应商均符合康体佳健康联盟的广域网框架要求。在某些情况下,数据采集最终形成了病人的个人健康记录(PHR)。康体佳健康联盟成立于2006年,其宗旨是开发一个提供个人专属医疗服务的系统。目前,联盟已拥有超过240个会员公司,并与全球的标准组织(IEEE、ISO等)、政府单位和规范机构建立了联系。         图1:端对端个人健康设备(PHD)通信示意图。         标准化利益         如果历史值得借鉴——电视就是个很好的例子——那么广泛使用通信标准,将使PHD用户、制造商和健康服务供应商(如医疗诊所和疾病管理服务)受益。制造商可降低生产成本,因为它们不再需要为所有潜在的传输媒体设置界面;用户也可获得更低价、更多样化的PHD产品,而可能更重要的是,他们能直接向医生或其他健康服务供应商提供数据。尽管竞争会令单件产品的价格降低,但制造商将获益于市场范围的扩大。健康服务供应商能以更低的成本提供高品质服务。         图2a:PHD产品举例。 图2b:低成本网关设备。

    时间:2020-07-05 关键词: 医疗电子

  • 不在使用光耦隔离 数字隔离将超越并全面满足之需

    不在使用光耦隔离 数字隔离将超越并全面满足之需

    不恰当的隔离电路设计导致设备损坏,甚至人员触电事故的事例并不少见,为此业界提出了很多安全隔离设计性能要求以及系列强制认证标准,设计中必须采用恰当的隔离措施。除了安全上的考虑,采用隔离措施还有助于降低接地环路噪声。 然而,隔离措施不可避免地会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。尤其是多年来,实现安全隔离的手段通常唯一合理的选择就是光耦合器。随着近几年数据传输的速度不断提升,系统功耗、成本、尺寸日益敏感,以及对性能提出越来越苛刻的要求,传统的光耦合器也暴露出诸多缺点——电路体积大,集成度不高,而且光耦合器件本身具有易损耗、速度较慢(一般的数据速率低于1Mbps)、耗电量大等缺点。特别是在温度和老化变化过程中的性能极不稳定,为其应用带来很多局限,在工业、医疗等对功能特性要求较高的应用中这些问题尤其突出。 数字隔离超越光耦全面满足隔离之需 隔离器的主要结构大致有四种: 一是传统光电耦合;二是集成式变压器(磁耦合);三是集成式电容耦合;四是分立式变压器耦合。为了克服光电隔离技术的诸多缺点,许多半导体公司开始研发非光电耦合的隔离器解决方案。ADI公司是最早一家推出新型数字隔离器解决方案的公司,并于2001年率先推出基于其专利iCouple磁耦隔离技术的标准数字隔离产品。 图1:iCoupler芯片级变压器结构图 iCoupler技术是基于芯片尺寸的变压器,每个iCoupler通道都由CMOS接口电路和芯片级变压器组成。iCoupler器件的关键就是这个能够穿越隔离绝缘体,发射并接收信号的平面变压器,在提供隔离功能同时还消除了光耦合器中光电转换包括功耗过大、较大时序误差和数据速率低等问题。独特的结构使iCoupler数字隔离器实现了领先光电耦合器件的诸多性能优势:静态/动态电流更小,功耗仅为光电耦合器的1/10~1/50;可实现数千伏(5000V) 的隔离,其高耐压的关键在于发送和接收变压器的顶层和底层线圈之间,采用厚达20μm的聚酰亚胺材料作为隔离层;传输速度更快,远高于传统光耦,高达150Mbps;寿命更长,在耐高压和耐击穿的使用范围内寿命甚至可达50年;可以集成标准CMOS工艺下的其他功能;可以在芯片内部实现隔离电源,并具有更小的体积和厚度。 图2:光耦合器与iCoupler数字隔离器的性能对比 这些产品可广泛应用于几乎所有的应用,包括医疗设备、仪器仪表、网络设备、电池充电系统、工业过程控制、新能源、照明与楼宇控制、汽车系统、工业现场总线,等等。目前,全球已有超过8.5亿个隔离通道采用了iCoupler技术。本文将分享三个典型应用案例,看iCoupler在这些系统设计中能带来哪些不一样的性能特性。 一、工业应用中的隔离方案选择 工业应用的独特环境对隔离技术有不同于其他系统设计的要求,这些要求包括更宽的环境温度,更高的可靠性和更高的性能。此外,成本、集成度、功耗等特性也是很多设计必须兼顾考虑的因素。 电磁流量计是典型工业应用产品之一。电磁流量计因其无压力损耗,且不受粘度、流体密度、温度、压力或电导率的影响,受到纸浆、泥浆、污水等高精度测量应用市场的欢迎。然而,由于系统电源、中央逻辑单元、通信和I/O之间需要1 kV至2.5 kV不等的隔离,要求能够连接不同的现场总线,必须进行恰当的隔离。 过去的电磁流量计多采用光耦器件实现系统中的电气隔离要求。但是,由于电磁流量计内部的空间有限,系统密度很高,因而对器件尺寸很敏感。而对于便携式电磁流量计来说,除了尺寸敏感外,器件功耗也是极为关键的考虑要素。近年来,越来越多的电磁流量计厂商在隔离电路中舍弃了光耦器件,转而采用更具整体性能优势的iCoupler隔离技术。电磁流量计产品国内领先厂商Chengbo就是其中之一,该公司在其早期的产品设计中,采用了光耦器件,基于成本、性能、尺寸和集成复杂度方面的综合权衡,在新的设计中他们采用了四通道的iCoupler数字隔离技术来实现隔离,有效地将PCB占位面积降低60%,仅需90mm×80mm的PCB面积。除此之外,新的设计中,仅隔离电路部分就实现了90%功耗节省。 图3:某知名企业的四通道光耦合器件(左图)与ADI四通道iCoupler(右图)的封装尺寸对比。 广泛的产品系列为此类应用提供了更具针对性的选择。业界具有大量应用的ADI公司电磁流量计参考设计中就采用了1kV四通道数字隔离器ADuM7441实现基本的电气隔离。与大部分四通道隔离器采用16引脚SOIC宽体封装不同,该器件采用小型16引脚QSOP封装,相比之下可节省几乎70%的电路板空间,却仍能耐受高隔离电压,并且符合UL和CSA标准(正在申请中)等法规要求。此外,ADuM7441功耗极低,在高达25Mbps的数据速率下,其功耗仅为同类隔离器的十分之一至六分之一。如果设计需要2.5kV的隔离等级,还可以选择双通道数字隔离器ADuM320x或四通道数字隔离器ADuM140x,此两个系列的数字隔离器同样基于ADI公司iCoupler技术,同样具有卓越的低功耗特性,非常适合电池供电的电磁流量计的设计。 电力计量中,iCoupler数字隔离技术同样形成了对传统光电耦合器的替代趋势。兼容直流的电流互感器一直用于检测智能电表中的交流电流,但它有一些缺点,而且很昂贵。对于某些应用,分流电阻是更好的电流传感器选择,因为它价格低廉、具有高线性度并且抗磁场干扰。然而,分流电阻不具有电流互感器所固有的电气隔离特性。在要求隔离的智能电表中,采用隔离电源技术的数字隔离器与分流电阻结合可提供一种良好的解决方案。iCoupler数字隔离器由于性能优于传统的光耦合器,并且支持多种串行通信(SPI、I2C或UART),获得电力计量企业的大量采用。ADI在2012年更专为三相电能计量应用而推出了集成ADI公司的iCoupler和isoPower专利技术的一款3通道、Σ道、型ADC术的一款能计量应用,通过额定5kV的隔离势垒实现隔离信号传输和DC-DC电源转换,从而可使用分流电阻传感元件,而非电流互感器,大大降低成本而且不受磁场干扰和窃电篡改的影响。 二、医疗应用,iCoupler解决安全至关重要的隔离需求 IEC-60601-1、EN 6061-1-2和UL 6061-1等系列标准是关于医疗电子产品的基础安全标准,对触电危害防护要求有明确的规定,隔离技术的应用是满足这些标准要求的关键。为满足这些标准,安全通信解决方案领域全球领先企业Lantronix就在其新型EDS-MDn多端口医疗设备服务器的每一个端口都采用了iCoupler数字隔离技术实现其电流隔离。EDS-MD的电流隔离功能可为诸如此类连接设备提供最高等级的安全性,有助于确保将接地故障、功能故障等限制在单个端口,避免影响EDS-MD本身或者其他连接设备的完整性或可用性。 借助这些隔离器,Lantronix的设计工程师们得以增加隔离通道的总数,最终使数据速率和时序规格比基于光耦合器的设计提高了4倍。通过放弃体积较大的光耦合器和其他额外的外部元件,Lantronix的设计师们还降低了系统尺寸、提高系统集成度,同时降低了整体设计的复杂性和成本。与竞争产品相比,EDS-MD元件数的减少使电路板总空间降低了40%,进而有助于护理点节省宝贵的床边空间。iCoupler数字隔离器的功耗比光耦合器最多低90%,为Lantronix的EDS-MD设计工程师带来了更大的设计灵活性,使其可以轻松实现功耗目标。 图4:Lantronix新型EDS-MDn多端口医疗设备服务器。 类似的应用还有很多——中国最大的医疗器械制造商之一的北京超思电子在其全功能病人监护仪MMED6000DP系列产品中,同样舍弃一直沿用的光耦器件而采用了iCoupler数字隔离产品。iCoupler和isoPower技术组合为MMED6000DP提供了最佳的隔离平台,使该监护仪在满足5kV的隔离等级条件下,性能、集成度、成本和尺寸多个方面实现对光耦隔离方案的全面超越。 三、高集成度、小尺寸优势满足高密度航空应用 卫星的电源系统至关重要,任何故障都有可能给航天器造成严重损坏,使其无法完成任务。西门子航空航天业务集团PowerSCOE项目就是这样的系统,该系统每个通道都包含辅助模拟输入及数字和模拟输出,因此最大的挑战是要确保100个通道彼此隔离。PCB上有100多路模拟和数字I/O,面对如此高的PCB密度,传统的光耦合器和DC/DC转换器解决方案已无能为力。 该系统最终采用了ADI公司高度集成的iCoupler数字隔离技术。集成隔离式isoPower DC/DC转换器的数字隔离器基于iCoupler技术,在5.0 V电压(5.0 V输入电源)或3.3 V电压(3.3 V或5.0 V输入电源)下,隔离器集成的DC/DC转换器可提供最高500mW的隔离稳压电源。iCoupler芯片级变压器技术提供隔离电源并用于隔离四通道的逻辑信号,低功耗隔离设计中无需使用分立的隔离式DC/DC转换器。因此,与光耦合器和分立解决方案相比,这种解决方案所用的器件更少,尺寸更小,成本效益更高。 利用高度集成的数字隔离器,西门子航空航天业务集团的设计工程师得以提高一个控制模块所容纳的隔离数据端口数量,而无需加大模块尺寸,即使每个端口都需要自己的隔离电源。PowerSCOE保护板具有170个iCoupler器件。如果使用其它解决方案,如光耦合器和分立式隔离式DC/DC转换器,控制模块将远大于目前的尺寸380 mm x 470 mm。 本文总结: 利用iCoupler数字隔离器,设计工程师可以摆脱传统设计中采用光耦合器所带来的成本、尺寸、功耗、性能和可靠性方面的制约,在设计中实现出色的隔离性能。ADI提供了丰富的iCoupler数字隔离产品系列,这些产品包括:从单通道到6通道的标准隔离器;集成隔离电源的数字隔离器——isoPower;USB隔离器;隔离MOSFET驱动器;集成隔离技术的开关稳压电源;I2C总线数字隔离器;CAN总线隔离收发器;RS485隔离收发器;RS232隔离收发器;Σ-Δ隔离调制器。这些器件可以全面满足各种系统隔离之需。 选择恰当的隔离技术,还需要了解应用中的隔离强度需求,需要确定以下问题:实际应用中的工作电压;设备所处电网条件(220V民用电网/工业用电网);实际的应用环境(海拔高度/湿度条件/温度条件/污染条件);应用中采取的隔离保护级别;保护对象类型(功能性隔离/基本安全隔离/增强型安全隔离);该应用应该符合哪个具体国际安全规范;等等。此外,您还应该了解自己对隔离器工作速度和接口的要求:在该应用中的最高速率是多少?一个封装中需要多少个通道?在该应用中的时序要求(例如信号延迟的要求),以及是否需要集成其他功能(I2C/USB/RS-485/集成隔离电源)。无论有怎样的需求,基于iCoupler技术的ADI数百款数字隔离器几乎完全能满足应用所需。

    时间:2020-07-05 关键词: 电子 耦合

  • 生物电阻 测量系统中弱信号实验

    生物电阻 测量系统中弱信号实验

      4.5实验与结论 4.5.1实验测试方法 本实验采用的测试源为Tektronix AFG3012信号源,Tektronix DPO4104四通道示波器,SS2323可跟踪直流稳定电源。 4.5.2实验测试步骤 测试实验在电路板投板的底板返回后进行。其测试步骤如下: 1.焊接完后肉眼对照正常板卡,检查焊接有无短路、虚焊,器件值是否正确,此时保证板上所有跳线没有跳上。 2.首先检查电源,检测电路板正面关键测试点。测试电源时,先不加电测试各电的电阻值,各个点电阻值完全正确之后通电。 3.跳上电源跳线,通电。确保电源正常后,加12V直流电源。 4.测试时,以Tektronix AFG3012信号源来产生系统所需的弱信号,该信号源接入功能板,然后测试输出信号,并利用示波器Tektronix DPO4104的FFT功能对信号进行分析[37][38]。分别测试频率为1MHz的微弱信号和10MHz的微弱信号在通过调理功能板后的信噪比、增益以及调理电路对于共模噪声的抑制能力。 实验测试PCB如图4.15所示: 4.5.3测试结果及分析 4.5.3.1系统对弱信号谐波的抑制能力 设定输入信号频率为1MHz,信号幅度为±10mV,利用示波器Tektronix DPO4104的FFT功能对信号进行分析,显示结果如图4.16所示。 由示波器所示图知:当输入信号频率为1MHz时该信号检测预处理功能板能做到检测峰-峰值为19.57mV的微弱信号,并且输出信号的基波和二次谐波功率比能够达到50.8dB.具备较强的谐波抑制能力。 当设定输入信号频率为10MHz,信号幅度为±10mV时,利用示波器Tektronix DPO4104的FFT功能对信号进行分析,显示结果如图4.17所示。 由示波器所示图知:当输入信号频率为10MHz时,该信号检测预处理功能板能做到检测峰-峰值为19.57mV的微弱信号,输出信号的基波和二次谐波功率比能够达到50.8dB.也具备较强的谐波抑制能力。

    时间:2020-07-05 关键词: 医疗电子 电阻

  • DIY自己的家庭电子医疗箱 软硬件设计方案 (二)前置放大和抗干扰

    DIY自己的家庭电子医疗箱 软硬件设计方案 (二)前置放大和抗干扰

    便携式心电监护仪   前置放大电路 2.4 数字电路与模拟电路的隔离处理 对于便携式监护仪来说,它是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑模拟部分与数字部分互相干扰的问题。 数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强。对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件;对地线来说,整个PC B对外界只有一个结点;在PC B板内部数字地和模拟地实际上是分开的,只是在PC B与外界连接的接口处,数字地与模拟地有一点短接。屏蔽珠又称抗干扰珠、电磁/射频干扰抑制器,它具有很好的抗高频干扰作用,在电子线路中可用来屏蔽连线 和电缆中的传导性干扰。在这里,我们选取6.8LH的屏蔽珠来隔离模拟和数字的电源。        2.5 元件的布局和PCB板的设计 在PCB板中,包含多种类型的电路,有小信号的模拟电路、高速数字电路、高频的GPRS信号等。为了避免各部分电路中信号相互耦合而产生干扰, 对不同类型的电路部分进行分离布局是PCB板设计的一个基本原则。各部分之间不仅应保持相当距离,还要分开走线。 电源系统的布线包括电源线VDD和地线VSS的布线,是系统抗干扰的一个重要部分。VDD和VSS应尽可能扩大面积,以防止因电磁能量较强而产生电磁干扰能量的发射,这也是保证高频信号到地之间具有低阻抗的措施。       2.6 对模拟电路加屏蔽的技术 微弱的心电信号埋没在周围各种频率的电磁场在人体内感应出的干扰信号中,而这些干扰信号的感应电压都是通过人体和导联线与干扰源的耦合电容或电感在起作用。加上GP RS的高频信号对送入A/ D的模拟小信号会产生相当大的影响。 所以,除了将模拟电路部分和数字电路部分分离布局以外,还要对模拟电路部分加上屏蔽罩。     3 抗干扰软件设计方案 当随机干扰信号混入输入信号时,可以采用模拟滤波器来滤除信号中无用的成分,以提高信号的质量。但是模拟滤波器在低频和甚低频时实现起 来是比较困难的,而数字滤波器则不存在这些问题。它具有高精度、高可靠性和高稳定性的特点,因而被广泛地应用于克服随机干扰引起的误差。数字滤波器的数学 运算通常有两种实现方法。一种是频域法,即利用FFT快速运算办法对输入信号进行离散傅立叶变换,根据所希望的频率特性进行滤波。另一种方法是时域法,这 种方法是通过对离散抽样数据作差分数学运算来达到滤波目的的。由于该方法简单易用,适用于实际应用。数字滤波器依据冲激响应的宽度划分为有限冲激响应滤波器( FIR)和无限冲激响应滤波器(IIR)。由于无限冲激响应滤波器具有无限记忆和运算项数较少的特点,并且对于相同阶次的数字滤波器而言, IIR具有更高的精度。故为了在保证滤波质量的前提下提高速度,我们采用IIR滤波器。       3.1低通滤波器的设计 通过使用低通滤波器,我们希望能够滤除高于EC G频率范围的高频部分。我们选取的采样频率为fs=200Hz,所以T = 5ms.根据ECG的频率范围,我们选取截止频率fc=99Hz,根据低通滤波器设计数据表,我们选取通带最大衰减宽度rp =0.1dB,选取阻带最小衰减rs =60dB,阶数n=4.根据Matlab的设计结果,得出算法程序的公式: 3.2带阻滤波器的设计 通过实验发现,单独依靠模拟带阻滤波器来消除50Hz工频干扰,效果是不理想的。为此,我们再采用数字滤波器来消除工频干扰。我们选取 的采样频率为fs=200Hz,所以T=5ms.在这里,我们同样采用椭圆函数滤波器。首先,设计椭圆函数滤波器的阶数。选取通带截止频率wp1=45, wp2=55,阻带截止频率为ws1= 49.8, ws2= 50.2.选取通带最大衰减宽度rp = 0.1dB,选取阻带最小衰减rs =60dB.根据Matlab的设计结果,得出算法程序的公式: 量相同的腔体组成,两腔体间有一个复合材料做的高弹性隔膜,隔膜在水压作用下可左右伸展,腔体各有一进出水口连接 三通电磁阀,三通电磁阀控制切换容量室内透析液的进出。如图2a所示工作时,电磁阀V 1中下端相通,水在脱水泵驱动下进入A室,隔膜向左伸展A室容量增大,同时电磁阀V2上下端相通, B室中的水在A隔膜的挤压下排出B室,经过送液传感器。送液传感器用以监测容量室透析液的流动,当检测到容量室排尽时,发出控制信号切换电磁阀V1、V 2的工作状态(如图2b) ,电磁阀V 2中下端相通,水进入B室,隔膜向右伸展,同时电磁阀V 1上下端相通, A室中的水排出。送液传感器重新检测到流量,直至容量室排尽再次切换V1、V 2工作状态。在容量室的容量固定的情况,送液传感器对电磁阀切换进行计数即可精确的计算出透析液的送液量。透析液经送液传感器进入由流量控制阀与流量反馈 阀组成的平均流量控制单元,流量控制阀是一个三通可控阀,排出流量等于进液量减去反馈量,只要控制反馈量大小即可控制透析液的平均流量,流量反馈阀由直流 电机控制,精度为? 5ml/ min,透析液的平均流量在( 400~ 600) ml/min连续可调。当A液监测传感器监测的透析液电导度及温度监测值在设定范围内时,旁路三通电磁阀V14左右端相通,电磁阀V15打开,透析液进入透析器,与血液进行离子交换后的废液从透析器另一端流出,经过滤器、V15、透析压力传感器进入漏血检测器。漏血检测器是红细胞探测 器,防止当透析器中的透析膜破裂后透析液进入血液,保证治疗安全。 检测灵敏度可调范围为( 200~ 1000) ppm,即1L透析液中只要混有( 0.2~ 1) ml的血液,检测器就可以检出并发出报警。透析液压力传感器用以监测透析液压力,防止透析压力过高造成透析膜破裂,危及透析安全及影响治疗效果。 流出漏血检测器的透析废液经负压泵进入脱气室,废液中混入的空气集于密闭的脱气室上方,脱气室内浮动开关打开电磁阀V8排出空气,保证了排液容量室流量精 度。透析废液经排液容量室、排液传感器、POD( Pressure Offset Device)、热交换器排出机器。负压泵是个直流可调速泵,根据设定的病人脱水速度( 0~ 5.99L/ h)控制泵转速,控制电压在8V~ 21V ,泵前压力即透析液压力从70mmHg到- 400mmHg.排液容量室和排液传感器的结构原理与送液容量室和送液传感器相同,可精确计算出透析废液的排液量。病人的实际脱水量等于排液量减去送液 量,只要精确控制负压泵的转速,即可控制病人的脱水速度及总的脱水量,脱水精度达到? 30ml/h.压力补偿装置PO D的一端通过电磁阀V 7与病人的静脉压力检测口相通,是为防止由于病人静脉压波动引起跨膜压TMP( Transmembr ane Pressure)波动过大,影响脱水精度。热交换器是利用排出的废液温度对进入透析机的反渗水进行预热。 在"消毒"、"酸洗"状态时,主水路工作状态 不变,只是旁路三通电磁阀V14右上端相通,电磁阀V15关闭,水流不进入透析器起到一个安全防护作用。将A液和B液的吸管分别插入各自的冲洗腔,电磁阀V9、V10、V11打开,消毒液、酸洗液在A液泵、 B液泵的作用下经V9、V 10、V11、AB液冲洗腔进入主水路,对整个水路系统进行消毒及酸洗。 在/清洗0状态时,主水路工作状态同 /消毒0状态,只是将A液、B液、消毒液、酸洗液的吸管分别插入各自的冲洗腔,电磁阀V9、V10、V11打开, A液泵和B液泵反转,水由主管路经A B液冲洗腔、V9、V10、V11、消毒液冲洗腔、酸洗液冲洗腔、单向阀、由出水口排出机器,在对整个水路清洗的同时,也清洗了吸管和冲洗腔。 JM S S DS- 20血液透析机的水路系统与其它品牌的血透机(如Fr esen ius费森尤斯、Nikk iso日机装等)相比,最大的特点是取消了超滤泵,由负压泵同时完成负压脱气与超滤功能,配合进出液容量室及POD精确控制超滤,简化了水路系统,降低了 机器成本,但实现了同样的功能。 4结束语 作为便携式监护仪器,硬件结构简单、体积便于携带是其自身固有的特点。本文针对这些特点,提出了采用单极性供电方 式实现前置放大电路的设计思想,同时也论述了心电信号抗干扰的设计方案。本文着重介绍了抗干扰的硬件解决方案,而要满足便携式仪器的这些基本特点,软件抗 干扰解决方案的重要地位则是不可忽视的。为此,我们把这一部分放在以后的心电信号预处理中加以详细介绍。

    时间:2020-07-05 关键词: 医疗电子 硬件 diy

  • ASCI圆满落幕,AI助力心血管疾病诊断30秒实现智能结构化报告输出

    ASCI圆满落幕,AI助力心血管疾病诊断30秒实现智能结构化报告输出

    获悉,亚洲心血管影像学会(ASCI)第十二届年会于8月18日圆满落幕,这是ASCI第二次在北京举办学术年会。 此次大会以“心血管影像与一带一路”为主题,汇聚全亚洲最知名的心血管影像学专家,代表了亚洲相关领域最高的学术水平和发展方向,并有来自欧洲心血管影像学会(EACVI)、欧洲心血管放射学会(ESCR)、国际心血管磁共振学会(SCMR)、北美心血管影像学会(NASCI)等众多同道和专家参与。 会议不仅为广大医生提供权威专家讲座、知识更新、科研进展等最新动态外,还为青年学者提供了培训课程、研究者报告、青年论坛、壁报(含电子壁报)等丰富多彩的内容。 更值得一提的是,大会设立了特别关注版块,着重介绍最新的“人工智能”在心血管病领域的应用。这也是大会主席在会议邀请函中特别提到的热词之一。 年会执行主席、中国医学科学院阜外医院吕滨教授进行现场提问 数坤科技首推一系列冠心病AI诊断解决方案 作为行业领先的人工智能医疗科技公司,数坤科技受邀参与本次盛会。CEO马春娥在8月18日的“特别关注板块:人工智能”专场,发表了题为“人工智能在冠心病诊断中的探索与实践”的主题演讲。 据马春娥表示,中国心血管疾病患者数量庞大,且心血管病死亡占城乡居民总死亡原因的首位,心血管疾病通过影像诊断及时防治的生存率比肿瘤疾病要高很多。 CT血管造影技术(CTA)作为目前临床中冠心病诊断的重要方法,正在世界范围内被广泛应用。同时,CTA图像分析的准确性仍面临着诸多挑战,且目前的CTA成像产品需要大量的手动交互,放射科医师需要花费大量时间进行影像处理。这就需要有专门用于CTA图像准确构建的智能产品,来帮助放射科医师和心脏病专家进行疾病诊断与评估。 依托自身强大的科研实力,数坤科技已推出全球首个针对心血管疾病的人工智能诊断产品。该产品用时30秒,就可自动实现智能结构化报告输出。 不同于以往影像AI技术,该产品采用更为复杂的算法模型和更具质量的数据支撑,可以对于多目标实现更为复杂的场景决策。目前,该产品已进入包括首都医科大学附属北京友谊医院、郑州大学第一附属医院、武汉中心医院、汉中市中心医院等全国各地医院临床使用。 未来,数坤科技还将研发一系列新的产品,旨在提供准确和快速的影像分析解决方案,辅助冠心病及脑血管疾病的诊断和监测。 让繁杂的工作得以解放 让影像科医生感到欣喜的是,数坤AI诊断产品CoronaryDoc在上午组装完成之后,下午就可以进入正常工作流程,不再需要很久的磨合期。 不仅如此,数坤科技还专门委派了技术人员进驻医院,随时了解设备使用情况,聆听医生们的意见和建议,协助刚接触系统的影像科医生尽快掌握后处理、出具报告等操作,并对部分图像质量不满意的病例从技术角度提供解决思路。 作为影像科的生力军,中年医生对出具报告的速度惊叹不已。CoronaryDoc出具的报告完全符合美国心血管CTX学会、美国放射学会和北美心血管影像学会共同发布的CT血管造影报告规范——冠状动脉疾病报告与数据系统(CAD-RADS)的要求,从影像输入到报告输出仅耗时1分钟,而且报告核检修改量降至原来的1/5。“再也不用为埋头打报告或者修改下级医生错漏百出的报告而发愁了!” 据动脉网了解,CoronaryDoc已经在国内多家医院试用,为放射科医生提供了一个智能工作助手。随着AI产品的进一步成熟,相信未来会有更多的AI产品登陆高级别的学术平台,并逐步落地各级医院,将医生从繁杂的日常工作中解放出来。 正如数坤科技CEO马春娥展望的那样,医疗AI的时代正在到来。

    时间:2020-07-05 关键词: 人工智能 医疗 影像

  • 麻省理工研发可定位人体细胞助力医疗的GPS定位系统

    麻省理工研发可定位人体细胞助力医疗的GPS定位系统

    如果你想要找到自己附近的餐厅或者酒店,使用手机上的地图 APP 就可以实现,不管是谷歌,高德还是百度地图,通过使用地球附近的全球定位卫星系统,这些 APP 都可以让你快速找到心仪的餐厅位置,并告诉你距离有多远,步行或者乘坐各种交通工具的时间要多久,你需要的交通信息在其中都可以找到。 基于同样的原理,其实这样的 GPS 定位技术也完全作用到人体上,最近麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室的研发人员,Dina Katabi 博士和其团队就开发了一款名为 ReMix 的人体 GPS 定位系统,通过这种无线技术给人体内部的各项机能进行定位,在搜寻肿瘤和癌细胞方面都能起到很大的作用。 相比起来,目前医学上的人体侦测方法是极具侵入性的,需要给身体手术植入传感器或者让患者从喉部吞下传感监测摄像头,其不仅实施成本大,而且效果也不理想,通过 ReMix 定位系统,就像给患者的身体内部植入了高性能的体内监测设备,对人体内的各种不正常状况进行实时追踪,如果确定了患者的肿瘤位置,还可以实时传回关于该肿瘤的病情状况,并提供相应的理疗改善方案。 这样的功能实现方式与全球 GPS 定位系统非常相似,不过当然不会用到全球定位卫星,为了测试此 ReMix 系统,研发人员在透明容器内放置了一些动物细胞组织,并利用该系统标记了一个虚拟的肿瘤细胞,然后对该肿瘤进行攻击,他们发现该标记本身也可以作为反射器,将无线电信号反向传输回来,而不需要电源供应。 不过这项技术也存在一个巨大的问题,该问题就出在人体的皮肤上,虽然人体皮肤可以高效反弹来自人体内部的信号,但是根据 MIT 的发现,这些反弹出皮肤的信号强度比研究人员能够检测到的强一亿倍,对于这样的高强度信号进行分析是一件极不容易的事情,而 ReMix 系统具有一个很大的优点,它们可以让来自标记的信号从这种反弹信号中分离出来,从而实现快速而高效的进行人体定位监测。 在初次测试中,研发人员发现 ReMix 标记的定位效果可以达到 1.4 厘米,如果要类比实景世界 GPS 系统,那么目前 ReMix 能达到的定位水平仅能到达定位地图上的城市范围,还不能达到定位某个单独建筑物的程度,因此精度水准目前还达不到实际应用所需要的高度,根据业内人士介绍,其误差范围必须接近毫米,才能可靠地应用于临床医学领域。

    时间:2020-07-05 关键词: GPS 传感器 人工智能

  • 利用AI降低医疗支出短期内还很难实现,有一段很长的路需要走

    利用AI降低医疗支出短期内还很难实现,有一段很长的路需要走

    “看病难,看病贵”,相信每个去过医院的人都深有体会。尤其是城镇低收入群体和农村居民的医疗负担更为沉重,一旦某个人患了重大的伤病,其全家都会陷入极度焦虑的状态。即使有了医保,大多数人还是会感叹:生不起病了。 如今,人工智能技术迅速崛起,被广泛应用在各行各业,医疗领域更是重要的应用场景之一。据统计,到2025年,世界人工智能市场的总值将达到1270亿美元,其中,医疗行业将占据AI市场的1/5。 在这样的大背景下,人工智能能不能解决当前医疗“大病致贫”的问题就成为了非常值得探讨的话题。 AI+医疗募捐可行吗 因为生活条件不好,健康保护不到位,穷人往往是越穷越生病,小病靠抗,大病靠天,纪录片《急诊室故事》里也表现了一个农民工在车祸后面对巨额手续费时的无奈。 面对这样的情况,慈善募捐似乎是一个可行的办法。但是,自知乎大V“童瑶”骗捐15万,再到朋友圈刷屏的“罗一笑,你给我站住”,别有用心的人利用平台诈捐让人们对互联网慈善的信任度一跌再跌。除此之外,还有慈善组织的善款流向不透明等问题也在挑战着人们的善意。《中国青年报》的一项调查也显示,虽然47.4%的受访者曾通过网络平台参与过捐款,但仅28.5%的受访者信任网络捐款中的慈善组织或募捐个人,62.4%的受访者担忧在网络募捐中存在诈捐、骗捐的潜在风险。由此可见,慈善募捐正面临着严重的“信任危机”。 所以,设计和实现慈善智能捐助服务平台,打造一个透明、公正的慈善募捐环境就显得尤其重要了。在这里,我们也可以提出几点畅想。 首先,我们可以将AI募捐系统与医院诊疗系统连接起来,获得患者的医疗数据,建立智能筛查项目,利用机器学习来审核患者是否需要接收医疗募捐。 也就是说,医院接收病人后,AI通过患者的医疗数据预估出医疗费用,再进行数据挖掘和智能分析,构建患者和家属的需求结构模型,挖掘患者的与身份、工作生活状态关联的对于募捐的需求,然后在征求患者同意后主动地为其在平台上发起募捐。 其次,我们可以用AI的大数据和AR识别来建立医疗募捐的诚信体系,正如《黑镜》中人们通过AR人脸识别,可以看到对方的实时评分。我们的身份信息将与社会信用评分系统相连接,如果募捐人曾出现过不诚信行为,则会记入个人诚信记录。 同时,我们还可以搭建个人的数据处理和信息决策平台,AI对分散在各个医疗系统的数据进行收集、整理、分析。通过完善的数据积累,辅助有善心的人进行决策分析,为人们的募捐提供更加科学和精准的依据。 由AI来主导医疗募捐可能会改变未来慈善的形态,但是,在这个过程中,仍然有几个问题值得我们深思——智能慈善的基础究竟是道德和善意还是科技呢?如果以科技为主导,AI会不会陷入算法的窠臼,被少数人“挟持”呢? 如何平衡科技和道德?比如今日头条的算法,总是会推荐同一种内容。那面对形形色色的病人,AI是不是也会为公益人推荐同一类“被资助者”,这类人条件相仿,比如同样的经济困难,同样的身患癌症,甚至从事同样的工作。在AI冷冰冰的筛选中,患者的尊严、好心人的善意似乎都被“格式化”了。 我们相信,总有一天,AI+医疗募捐会变得更加透明和公正,甚至更有温度,但是在短期内,正如互联网募捐被许多不法之徒利用,在法律法规和监管系统尚未完善的情况下,AI医疗募捐免不了被钻空子。 如何降低医疗支出 医疗保健的账单大概是世界上最不合理的支出之一了。医院里所有的医疗服务都是按项目付费,消费者为医疗服务买单,却可能毫无疗效。即便如此,患者也很难主动去要求降低医疗成本,没有人会在医院为了挂号费、药费和手术费和医生讨价还价。更令人介意的是,我们把钱交给医院,却不知道这个钱会以什么样的比例流向医疗的哪些环节中。 面对这样的现状,智能相对论行业分析师颜璇就如何降低医疗支出的问题提出了以下两点: 1.“货比三家”不吃亏 美国杜克大学的彼得·于贝尔长期积极地倡导应该向患者全面公开医疗价格的信息。但是公开信息就能降低人们的医疗成本吗?公开信息只是第一步,后续的环节才是最重要的。而在这个降低医疗费用的链条中,AI可以起到非凡的作用。 对于一个特定患者需要支付的实际自付费用究竟是多少?可能连一个专业的医生都无法“铁口直断”。在医疗价格透明化后,首先,人工智能可以建立医疗价格的数据库,进行深度学习,把握医疗中所有的项目和服务信息,对每个医疗环节和资金流向一清二楚,从而分析出项目的实时价格以及给患者带来的实际经济负担。 其次,明码标价的最大好处是,人们可以“货比三家”。在医疗方面,国际上已经有了这样的例子——俄克拉何马市手术中心的网站可以让患者在全国范围内进行比较,找到更好的服务提供商,这个中心的做法也引来了其它医疗中心的竞相模仿。 但能力有限的患者也只能通过某个网站平台去比较少数几家医院的性价比,比如美国的HealthcareBluebook网站只能计算某一特定地区的医生和医院服务的平均费用,再以邮政编码的方式提供当地的“公允价格”。 在未来,如果人工智能可以介入医疗服务的“比价”过程,则可以扩大比价的范围,通过强大的计算能力在全球范围内进行搜索,从而找到最优惠的医疗服务。跨国公司康安途就通过深度挖掘约2700万篇科研论文和各类资料,将各国的新药进展、医疗价格、医保覆盖率等指标进行了分析,建立了全球医疗信息大数据库,为患者提供性价比最优的医疗咨询方案。 2.少拿高科技来说事 在医疗支出上,有很多不必要的医疗程序带来了额外的消费,最常见的就是医疗影像。现实生活中,我们往往是看病三分钟,各种检查却要耗费一整天,其中,有多少扫描是必须的呢?在2014年,全球医疗影像设备的市场规模就高达320亿美元。 而智能相对论分析师颜璇也大胆地预估,在以后,另一个不加抑制的“浪费”估计就是以AI为主导的各种高科技疗法了(毕竟机器人想做手术不是一天两天了)。 在如今,就有一些未经证实的高科技疗法消耗着患者的金钱。比如机器人手术和质子束放疗。实际上,这两种高科技操作都还没有数据来证明其比传统疗法更适用于临床。 以机器人手术为例,医院购买手术机器人的费用极其高昂,有名的“达芬奇”机器人每台售价约为60万至250万美元,如果租赁使用,年租金在10万至17万美元之间,这还不包括手术的一次性专用耗材的费用。而面对如此高昂的设备,患者的治疗费用必定是便宜不了的。 即使价格高昂,还是有许多人信赖这些高科技,认为其是更精准的治疗技术。所以,在更有力的数据出现之前,避免被高科技的名头所蛊惑,恐怕是患者保住钱包的关键。 不只是费用,还有医疗体验 在我国,慢性病已成为我国城乡居民疾病死亡的主要原因,城市和农村慢性病死亡的比例高达85.3%和79.5%,许多贫困县的慢性病死亡比例也已达到了60%。对于慢性病的危害,我们可以设计更多的多元产品,满足不同层级消费者的偏好和需求,比如全球范围内的医疗旅游。 医疗旅游除了寻求更佳的治疗方案外,也可以在一定程度上减少医疗成本,阿拉斯加州最大的医疗保险机构蓝十字蓝盾医保联合会为降低医疗成本会将患者空运到西雅图去做手术,比如全膝关节置换术,即使算上交通开支,西雅图的价格还是便宜了一半。 目前欧美、日韩等国家的医疗产业已经渐成垂直化的市场,比如英国以肝移植享誉世界,韩国医美整形赫赫有名、美国重症治疗十分突出等,而泰国、印度、则以其经济低廉的价格和高效的药物治疗吸引了大批患者。据印度工业联合会的一份报告称,在医疗方面,印度的收费一般是欧美国家的1/10。 低廉的价格不代表医疗水平的滞后,相反,印度大部分私立医院的条件并不比欧美的医院差,甚至还有所超越。印度的埃斯科特医院曾在一年中完成4200例心脏手术,死亡率只有0.8%,感染率只有0.3%,而在发达国家,同样的手术平均死亡率达到1.2%,感染率则是1%。 这就反映出慢性病患者具有了医疗价格的谈判能力,能够选择医疗旅游这一方式来降低医疗成本,而以大数据和AI为创新技术手段,在助力医疗旅游中的旅游体验上,可能具有较大的发展空间。 首先,AI可以利用人脸识别等技术为某个地区的人提供某个国家的医疗系统的准入资格,为患者提供世界级的医疗健康体系。除此之外,医疗旅游往往是国际性的,医患关系的语言沟通往往会成为最大的问题,而利用AI的翻译功能和聊天机器人的设定,可以在这类特殊的医患沟通场景中提供便利。 其次,医疗旅游也包括了健康体检、美容、抗衰老之类的“轻医疗”,因此AI驱动轻医疗体验的平台也大有发展空间。智能相对论行业分析师颜璇曾在文章《看脸的时代,AI医美为什么没有成为风口》里提到,“从需求角度来看,渴望“变美”的客户有较强的意愿和能力去寻求优质的整形资源,甚至于为了“美丽”不计成本,据统计,20%的潜在消费人群表示只要安全,价格不是问题。”AI在美容外科、皮肤科、牙科等都能起到作用。所以,打造一个AI平台,提升医美体验也是一个值得期待的事情。 最后,在裹挟了医疗保健目的的旅途中,AI还可以整合和分析患者的医疗信息,制作个性化的医疗旅游计划。总部位于美国西雅图一个出游计划门户网站Utrip,就可以通过人工智能算法把数百万旅游目的地、活动和餐馆进行组合分类,一旦系统了解到用户的首选目的地,就可以利用用户的旅游偏好,给出每日行程和时间安排的建议。 对于AI降低医疗支出,即使我们有着无限的憧憬,但在短期内还是很难实现的,因为在医疗领域,任何新技术的落地都要伴随着昂贵的医疗账单,比如胰岛素疗法刚出世时,即使在糖尿病上疗效极佳,其费用却比传统治疗方法贵上几成。所以,利用科技来解决民生问题,让技术真正地为人民服务恐怕还有很长的路要走。

    时间:2020-07-05 关键词: 智能医疗 AI

  • 脊柱手术机器人ORTHBOT成功完成手术,填补了国内脊柱手术机器人的空白

    脊柱手术机器人ORTHBOT成功完成手术,填补了国内脊柱手术机器人的空白

    说到手术机器人,很多人最先想到的是达芬奇手术机器人,但达芬奇手术机器人仅仅适用于软组织手术,对于脊柱手术这块“硬骨头”却束手无策。 据报道,在近日举行的“2018年深圳脊柱外科高峰论坛暨国际精英研讨会”上,直播展示了一例由该院脊柱外科医生和脊柱手术机器人ORTHBOT(欧博士)共同完成的脊柱手术,该手术仅历时1.5小时,比原手术缩短了约1个小时,而且术中X线照射减少高达80%,大大降低了时间成本和手术风险。据悉,这个手术机器人不仅能规划钉道,还能自动打钉子,填补了国内脊柱手术机器人空白。

    时间:2020-07-04 关键词: 医疗电子 手术机器人

  • AI+医疗已经是大势所驱,助力医疗技术不断向前发展

    AI+医疗已经是大势所驱,助力医疗技术不断向前发展

    AI+医疗已经是大势所驱,虚拟助理、医学影像、辅助诊疗、疾病风险预测、药物挖掘、健康管理、医院管理、辅助医学研究报告等领域已经开始逐渐引入AI技术,其中,医疗影像分析是目前人工智能应用比较成熟的分支,因为影像本身就是结构化的,没有人为因素干扰,可以通过人工智能进行快速、准确的分析。 现阶段,AI主要应用在医学影像的诊断环节,具体体现在两个方面:一是利用AI的感觉认知能力对患者的影像进行识别,获取重要信息,可以为经验不足的医生提供帮助,提高其判读医学影像的效率;二是基于深度学习,通过大量已有的影像数据和临床诊断信息训练人工智能系统,使其具备诊断疾病的能力,辅助临床诊断,降低漏诊误诊的概率。 “腾讯觅影”是目前AI技术辅助医学影像诊断的成熟应用。2017年8月“腾讯觅影”发布了早期食管癌筛查AI系统;接着,2018年7月8日又发布了结直肠肿瘤筛查AI系统,利用图像识别、深度学习等人工智能技术,与消化内镜结合,实现了辅助临床医生实时发现结直肠息肉,并实时鉴别息肉性质,以每秒分析10张影像的速度,为临床医生提供非腺瘤息肉、腺瘤息肉、腺癌等状态的实时提醒,辅助临床医生更准确、更高效地诊断结直肠肿瘤。 未来,人工智能在医学影像应用的发展趋势是不断加强系统专业水平,从辅助诊断出发,逐步发展到预测分析和辅助决策,从而贯穿影像诊断服务的全过程,为医生提供参考。

    时间:2020-07-04 关键词: 智能医疗 AI

  • VR/AR在医疗上的应用获得了很大的关注,可以促进医疗行业的革新

    VR/AR在医疗上的应用获得了很大的关注,可以促进医疗行业的革新

    AR/VR是最近一直比较热门的话题,它除了应用在虚拟现实等娱乐方面的应用,在医疗上的应用也获得很大的关注。 近日斯坦福大学SCIEN项目举办了一场关于ARVR在医学领域应用的研讨会。虽然目前ARVR的应用还存在着很多的局限性,但是不得不承认它的应用范围更加广泛也更加深入。 一、手术前的预测 利用VR技术医生可以浏览患者MRI或其他扫描过的3D视图,以了解他们在手术过程中会出现的情况。从而可以为手术做更充分的准备。研讨会上,口腔颌面外科医生Sabine Girod概述了“外科手术及其结果的可视化”如何能成为医生和患者沟通的有力工具。在开始实际操作之前,她可以练习不同的手术执行方式以找到最佳手术方式。但是,将增强信息叠加到患者身上需要极其准确的建模,因此过程中有很多限制。例如,它对骨骼的作用要比对更柔软的软组织的作用更为突出。此外,由于能够动态追踪患者运动的系统仍处于早期阶段,所以患者要保持静止不动的状态以便追踪。 二、VR虚拟手术 虚拟手术改变了传统的医生与手术工具直接交互,而是通过讲机器人作为一个信息传递与执行的工具,医生通过眼镜观察,在计算机上进行手部动作操作,机器人接收到信息之后将手部动作转换成手术器械的运动,并通过定制显示台或监视器传输手术的3D视图。这样的手术模式更多的应用在医生进行手术培训。 三、AR技术辅助手术 斯坦福大学的医疗中心与微软的HoloLens团队合作研究了一个用于解决乳腺癌手术中的实时校准问题。该系统目前使用表面标记来保持增强现实显示在手术过程中的一致性,相较于传统技术,该系统是一个巨大的进步,可以更精确的移除肿瘤。她将其描述为“X射线视觉”,可用其进行设置并正确定位肿瘤,通过简单的手势来控制她所看到的东西的能力也是其优点之一。 四、AR/VR为患者提供便利 作为患者同样关心自身的病情和手术过程。通过VR技术,医生可以准确地向患者展示他们的心脏、大脑或关节所产生的问题。不仅如此,ARVR技术还可以缓解患者因为手术的疼痛而带来的担心和害怕。例如帕卡德儿童医院开创的CHARIOT可以替代药物来缓解手术带来的疼痛。 VR/AR技术不只在娱乐领域有巨大潜力,在医疗领域同样有广阔空间。传统设备的简陋、资源的匮乏、医疗水平地域性差距、专业人才的欠缺等都是造成目前局面,也是促进新技术应用的双面盾。VR/AR这类新技术的切入点在于可以优化传统流程,提升医疗效果,解放医务人员的工作负担。特别在医疗培训、临床诊疗、医学干预、远程医疗等方面具有一定的优势。

    时间:2020-07-04 关键词: 医疗电子 ar vr

  • AI+医疗产业的争夺聚焦于落地环节,医疗影像行业未来可期

    AI+医疗产业的争夺聚焦于落地环节,医疗影像行业未来可期

    自2011年Watson奠定其医疗的商业发展方向,已经有7个年头了,这七年人工智能发展风声水起,无数初创企业紧随潮流,各类深度学习算法也经过了多次换代,但浪潮过后,留下的无数先行者的遗骸。 现在,幸存者和后来者已经逐渐在医疗人工智能领域组成头部,深度学习过程下各企业都能为自己的AI产品报出一个可喜的准确率数字,然而新的时代已经不再是一个唯算法的时代,衡量AI好坏的也再是一个数字或是人机大战的成果可以评判的。要想在这个圈子活下去,还得进得了医院。 现在,AI+医疗产业的争夺聚焦于落地环节。 数据向好,医疗影像行业未来可期 无论在发达国家还是发展中国家,优质医疗资源的供需矛盾以及就诊病人流向不合理一直是世界性的医学难题。在日本,每100万人中有52台MRI、107台CT,面对数目庞大的影像设备,人才缺口却很严重。AI的引进将大大缓解了日本这一紧张局面,报告质量也会比之前更全面。 回顾国内,我国2017年医疗器械销售规模达4176亿人民币,其中诊断影像份额超过400亿人民币,医学影像数据的年增长率约为63%,能够诊断的医师数量增长远不及影像数量的增长,单以放射科医师为例,年增长率只有4.1%。而与此同时,中国的放射科医师每天至少需要看几万张,甚至十几万张医疗影像片子,严重供求失衡。此外,双审核下避免误诊漏诊尤为困难,据数据称我国医疗影像误诊人数高达5700万人/年。 首都医科大学附属北京友谊医院王振常副院长对现状感触颇深:“低年资的医生缺乏诊断经验,阅片质量整体较低;高年资的医生每晚得工作到9点,一周得工作7天,压力太大了。” 人工智能在医疗行业的应用让众人看到了希望,通过深度学习,机器将完成对影像的分类、目标检测、识别等工作,即便是微小的病灶也能以高准确度勾画,协助医生完成诊断;“误诊漏诊少了,医患矛盾也少了。”这是医生的直观体验。 一位放射科主任悔恨的谈到:“因为漏查了父亲体内微小的结节,现在我也对他的病情无能为力,要是这样这项技术早发现几年,他也不会这个样子。” AI的落地是众望所归。 推陈出新,做医生所想 人工智能这种新型的技术如果没有在所在的医学领域扎的足够深,就很容易变成一个炒概念的技术。推想科技的CEO陈宽在前几日“AI领航者,推想100+”全球产品应用分享大会的演讲中谈到了AI发展的传播问题:“人工智能的呼声越来越高,但呼声越大,泡沫也就越来,浪潮之中总会夹杂很多随波的物质,我们推想不想自己去谈这个问题,我希望能把对人工智能评价的话语权交给医生。” 推想科技一直以来特别在意医生是否认可他们的产品以及医生的使用体验,三年风雨兼程,推想不断地推进其人工智能产品落地。动脉网记者在会后采访中问到陈宽,推想团队以一种怎样的频率进行交流,陈宽谈到:“我们300名余名员工中的260名研究人员轮流呆在医院,每天跟医生一起工作,是一个连续性的合作过程,所以没有频率这个概念。” 现在,推想的影像类产品已经在全球多个城市近200家顶级医院落地,国内签约的医院也已经来到了三位数,据推想科技的统计数据可知,推想系统在医院的点击率超过了60%,不存在闲置的问题。这是一个里程碑式的成功,不仅意味着医院方面对推想产品的认可,同时也肯定了人工智能技术在医疗的落地是实在可行的,而推想在此走到了前列。 推想的产品及其布局 推想的产品主要包含四类:InferRead CT Lung肺部辅助筛查产品、InferRead CT Stroke脑卒中辅助筛查产品、InferRead DR Chest胸部辅助筛查产品、InferScholar Center医疗影像深度学习中心。 前三种产品分别针对肺部、胸部、脑部三类病症,而医疗影像深度学习中心则是对接的研究型医院的科研中心,满足医院AI科研的需求,帮助医生轻松完成个性化、差异化的世界前沿深度学习科研,包括跨学科的科研需求。 这些产品均经历了多个医院多种数据的考验,满足人工智能产品要求的鲁棒性、易用性与安全性。在会议中,北京首都医科大学副院长王振常谈到:“我们和推想科技的合作已经一年了,这一年我们之间已经对几万例的图像进行了分析,未来我们也会有更多数据与技术方面的合作,作为一个医生,我希望人工智能时代能早一点到来,也愿意为人工智能时代的推进尽一份力。” 陈宽对于推想科技产品的布局做了简单的解释:“推想布局理念非常简单,哪一些领域可以最大程度地解决医生的问题,缓解他们的压力以及提高诊断的质量,我们就进入哪个领域。中国的三大死亡原因第一是恶性肿瘤,所以我们第一条产品线就是这个肺癌。第二大死亡原因是脑血管疾病,也就是我们第二条产品线,那么接下来的产品会走向乳腺、心脏、肝脏等疾病,逐步将推想的产品覆盖各个领域。” 推想的产品均已申报了医疗器械II类及III类审批,是我国第一批申报AI产品审批的企业,推想不会将其所有系统都去追求III类审批,对它而言,相比现在申请III类器械的“荣誉感”,更重要的是将合适的产品落地在合适的地方。 保持用户粘性是落地后的关键 所有人工智能企业都面临的着同一个问题,即过审后商业化的问题。是订阅制还是按阅片数量计价,这是AI企业在几乎瓜分完一流医院的今天不得不回答的一个问题。而在这个问题的背后,是医院方对商业化的态度问题。 对于一套系统而言,医院完全可以选择在体验结束或产品通过后再去寻求质量差距不大而价格低廉的产品,解决这个问题有两个方法,一是保持足够高的产品粘性,二是寻求知识产权法的帮助。 现在,推想在全球已经落地近200家医院。如何保持用户黏性,给予医院较其他产品更好的体验是推想一直以来的目标。一个三甲往往会尝试使用多个企业的AI产品,在这个过程的产品比较就非常直观。浙江省中医院副院长许茂盛在天津会上谈到:“我们医院使用了包含推想的两个AI产品,两个产品准确率不相上下,而推想的结构化报告更加细腻,且操作界面更受我们医生的欢迎。” 当医生已经习惯由人工智能帮助他们来写结构化的报告后,手写报告的时代便一去不复返了。所以,当推想布局200家医院之后,它努力在做的,就是为这些医院提供更好的体验,提高推想的产品黏性。 同时,招标过程的透明性与知识产权的保护也非常重要,这不仅仅适用于推想,也适用于所有的人工智能企业。回到当下,AI企业所需要做的,就是争夺更多的医院落地,在这一点上,推想已抢得头筹。 国内外同步发展,100家国内医院签约意味着新的征程 中国在科技方面离美国差距还很远,可人工智能例外。在采访过程中,北美放射学年会医疗影像资源会主席Eliot Seigel告诉动脉网记者:“中国在人工智能领域的成就与美国相差无几,这可能是中国现阶段最有可能超越美国的技术领域。” 推想正是以此为目标,而其产品也已在世界各地落地。日本慈惠医科大学医院影像诊断科主任中田典生在“推想100+”会议上谈到:“我非常惊讶AI可以取得这么大的成就,早在2017年11推想便获邀入驻日本国家战略特区高新科技科目,这是迄今为止唯一一家入选的中国AI企业。“西班牙赫罗纳图像诊断学研究院院长Salvador Pedraza Gutierrez认为:“在欧洲没有低剂量CT肺癌早筛政策的背景下,推想AI提供了一条从传统X光胸片影像中快速、有效的肺癌早筛方案。” 在《G20国家科技竞争格局之辩》的系列报告中“人工智能+医疗实践”板块,推想科技紧随BAT巨头,成为中国AI医疗影像领域的最佳实践者。 G20国家的“人工智能+医疗实践”(截取中、美部分) 作为国内年纪最大的医疗人工智能企业,三年半的时间中也看遍了AI企业的沉浮,大量的科研人员(现260余位,占比超70%)保证了推想整个企业的迭代。3月获得了3亿C轮融资后,推想又实现100家国内医院落地。 本次“AI领航者,推想100+”会议不仅仅是推想对过去的一个总结,也是一个里程碑,预示着人工智能技术实实在在的进入了医院。未来,推想会将其产品推向更多领域,开启AI医疗影像的新征程,加速产品落地计划,为医疗作出自己的努力。

    时间:2020-07-04 关键词: 智能医疗 AI 医疗影像

  • 希氏异构:全面布局医疗AI,消化内镜医疗设备终于走出PPT

    希氏异构:全面布局医疗AI,消化内镜医疗设备终于走出PPT

    一段时间以来,有关AI泡沫的话题颇受关注,在过去的几年里,关于AI的“故事”不绝于耳。而今天,社会和市场似乎更关心一个问题——AI能否落地? 医学领域是AI研发团队角逐的火热战场,但至今尚未见到一家有真正合法上市的人工智能医疗设备,不过这一天可能很快到来。 2018中国消化内镜学年会于8.26.在南京闭幕,在这场消化内镜界的年度顶级盛会上,两场消化内镜AI报告均与一家医学AI研发企业——希氏异构有关;同时,会议期间还展出了希氏研发制造的多种与消化内镜影像相关的医疗设备和云化应用技术。 有别与医学AI研究同行们,此次希氏的展示,无论是大会报告还是应用设备,均围绕“临床应用”展开,这意味着,真正有能力跑赢医疗AI的企业,其研发成果已经到了批量产品化、硬件设备化阶段。 记者采访了希氏异构创始人宋捷。“作为在医疗AI领域深度耕耘了三年半的企业,现阶段希氏不会去‘说愿景、讲故事’,市场能够接受的是实实在在的应用技术,是临床愿接受的卖得出去的产品、设备。”宋捷如是说。 大会期间,记者了解到,希氏在消化内镜AI领域的研发成果已覆盖全消化道,涉及包括肿瘤、息肉、萎缩性病变、溃疡类病变、糜烂性病变、血管变异等多类别百余种疾病;同时,希氏还将在未来几个月内推出针对多种不同光源下的内镜AI早癌识别技术。相关应用技术已经以多种医疗设备(消化内镜AI实时影像判定仪、胶囊内镜影像AI分析判定仪等)和云化服务产品展露出来,并在该领域形成立体的AI产品方案。 全面布局医疗AI,多个设备申报III类器械 希氏在消化内镜AI领域的成果,业界有着比较大的关注,2017年7月,希氏与华西医院的联合研发成果被CCTV-1新闻、新华社等重量级媒体深度报道,被评价为居国际领先地位;11月推出的国际第一台“AI消化内镜”,首次实现了消化内镜检查过程中超高速、无迟滞的实时视频判定,再次被主流媒体和业界关注,此次大会的展示,也属意料之中的推进,但其他医疗细分领域的研发进展,此前未见透露。 据宋捷介绍,希氏在CT、超声、心电等多个领域均有很好的应用级技术和设备化产品陆续推出,问及细节,宋捷表示,希氏在这些领域的研发切入点跟大多数同行都不一样,希氏更专注临床的适用性。 希氏上半年已开始着手多个产品的III类医疗设备的申报,包括三个消化内镜相关产品和三个其他医学专业领域的产品,其亮点是相关AI技术都有高效的硬件化医疗设备产品,而非仅仅停留在识别软件层面。 消化内镜AI 希氏深度研发 据《临床医师癌症杂志》(CA Cancer J Clin)在线刊发的2015年癌症统计数据显示,中国消化道肿瘤大国,仅胃癌年发病案例就高达67.91万例,死亡约50万例,占总癌症死亡比例的17.7%。 作为消化道疾病最直接的检查设备,消化内镜在我国已经非常普及,但我国的消化道疾病,尤其是恶性肿瘤的早诊早治工作,开展得并不尽人意,原因很简单:缺乏有经验的消化内镜医生。 一个有经验的医生至少需要十年以上的培养周期,人才的培养依赖于时间的堆砌,谁也不能在短时间内为大家培养足够多的医学人才,那么,我们就为老医生找一个AI助手,为年轻医生找一位AI老师。 “以我们现有的医疗体系,不可能完成覆盖中国十几亿人的消化道筛查,但是AI可以给我们赋能”;“现阶段,我们无法奢望AI能认知我们人类尚未了解的病症,但我们清楚,AI能让我们现有的能力得到倍增,这就是其现实意义!” “我们不会停留在某个疾病的研究上,我们要做全消化道的疾病识别技术;我们提供包括设备和服务的全方位产品。”宋捷在中国消化内镜年会上把希氏的思路说得很透彻。 嵌入“云”端 AI服务产品待字闺中 希氏在相关AI技术硬件设备化的同时,早已开发完云端的应用,对于该类服务型产品的进展,宋捷表示“一旦拿证,即刻可以使用”。 这类产品,对于基层医疗机构、体检中心来讲,使用成本很低,对于实时性要求不太高的检查,都可以满足。 现在,希氏正联合多家顶级医院,在消化内镜、超声、CT等多个领域建立质控体系,以帮助基层医院提高诊断水平、提高业务收入。 医学AI研发考验的是技术更是对行业的理解 对于医学影像AI技术研发,希氏认为:这首先是一个对行业发展方向的认知问题,如果对这个行业没有深刻了解和预见,不可能有多大的成就。若是一开始根本没有搞清楚各个细分领域的特点、应用场景,仅仅是“搞点数据就做,为了研发而研发”,肯定是行不通的。 “比如说,内窥镜、超声类的检查,解决的是实时的过程中的问题,脱离了实时性,应用价值大大降低;我们对心电AI的研发也是基于实时性进行,因为有实时的技术,对高危病患来讲,就能救命,时间是第一要素;再比如说,CT首先要解决的是图像质量的问题,同时要把更多有临床价值的疾病‘找出来’,而不是要找到某一个疾病;还有很多的东西,需要深度思考,但这需要行业的经验和判断能力。” “医学影像AI的研发,要‘广度’(多病种),也要‘深度’(特殊疾病);没有广度支持的‘深度’,现阶段价值不大。” 作为临床医生出身,同时有着20余年医药行业研发、管理经验的宋捷的观点,自然有他的道理。 总的来说,希氏的理念建立于对行业的深刻理解,基于这种理念做出来的产品,或许更有前景。 从消化为起点 到多领域开花 宋捷说:“大家都知道希氏是搞消化内镜AI的,但我们不只做消化,原因很简单,希氏有多年的研发经验,有多家顶级医院的医疗合作资源,有强大的算力,同时各学科医学影像AI研发的共性大于差异。既然我们有经验、有能力、有资源,自然会做更多的细分领域,‘多一朵云彩,就多一个下雨的机会’。” 据悉,希氏除与华西医院成立“华西-希氏医学AI研发中心”在多学科深度合作外,同时还与多家一流的医院在不同领域联合研发,希氏有着强大的医疗资源,同时,今年6月公布的,希氏自有的由高性能计算专家吴韧博士设计的AI超级计算机——神农1号,为希氏提供了强大的算力。 这台基于64个英伟达最新的TeslaV100 GPU,并行计算能力高达90%以上的超算,也是中国算力最强的医学图像专用超级计算机。 医学AI研发的要素也就是这么几点:行业背景、医疗资源、AI技术、算力、产业化能力,希氏的眼里,医学AI研发既复杂又简单。

    时间:2020-07-04 关键词: 智能医疗 AI

  • 分子诊断领域发展速度快,分子诊断企业动作不断

    分子诊断领域发展速度快,分子诊断企业动作不断

    众所周知,第三方医学诊断行业是技术密集型和资本密集型行业。无论是国家层面,还是地方发展均对其有严格的行业准入和监管政策,行业准入门槛和区域壁垒较高。 分子诊断作为体外诊断的重要细分行业,是体外诊断诊断中技术要求最高,发展速度较快的领域。由于在检测的灵敏度和准确性上的优势较为明显,诊断技术发展迅速。另外,测序技术的发展为分子诊断快速发展增添了活力。 相比较国外分子诊断成熟的市场,我国分子诊断起步较晚,市场规模较小。不过,近年来,国家在生物医学领域的投入十分巨大。仅2017年,体外诊断国家级政策达到42条,政策层面日益重视体外诊断领域的发展。 技术的不断突破为体外诊断行业发展奠定了基础。截止2017年体外诊断累计专利申请数超过2244件。从技术层面为分子诊断发展提供内生动力,这切实带动了临床应用的不断开拓。 作为生物医学热门的发展领域,近年,分子诊断的快速发展吸引了不少企业触角于此。近期,布鲁克、科华生物等分子领域大咖纷纷“大展拳脚”,进一步完善产品线供给,增强产品市场竞争力。 近日,布鲁克与Hain签署最终协议,获得传染病分子诊断公司Hain Lifescience的多数股权。据布鲁克表示,Hain将增加结核病和分枝杆菌,以及病毒学和人类遗传学的能力检测。通过收购,布鲁克将扩大在分子诊断方面的覆盖,特别是在微生物学和病毒学测试解决方案。双方将一起为实时PCR仪器和下一代测序、快速、性价比以及液体阵列综合症面板带来重大创新。 不久前,分子诊断领导者Myriad Genetics 3.75亿美元收购Counsyl 。Counsyl——一个开拓性载体筛选和非侵入性产前筛查的先驱,以扩大公司携带者筛查和无创产前筛查业务。Counsyl的最佳生殖测试产品,与Myrad的领先的遗传性癌症测试相结合,有望帮助Myriad成为首要的女性健康基因测试公司。最终为客户提供最高质量的基因测试与无缝的体验。 国产知名企业科华生物斥资5.5亿投资分子诊断领域。2018年5月,科华生物拟分步实施合计投资553,750,000元,取得西安天隆和苏州天隆各62%的股权。这两个公司在分子诊断领域具有较强的技术优势和产品储备。通过收购,科华生物将进一步丰富公司分子诊断产品线,完善公司分子诊断检测仪器布局,大幅增加分子诊断领域的检测项目,显著提升公司在分子诊断领域的竞争力和市场占有率。 客观来看,人们生活品质的普遍提高,老龄化现象的日益突出,都为生命医学市场带来了巨大的发展空间。庞大的市场机遇强势来袭,资本因素持续加持,无疑加速分子诊断市场的进一步发展。毋庸置疑,融资并购后的企业双方都都将在产品、渠道和售后服务方面实现互补,发展的协同效应将大幅增加在新产品的研发和优化上。

    时间:2020-07-04 关键词: 医疗电子 分子诊断

  • 溢价20%收购Y-90,中国肝癌患者的福音

    溢价20%收购Y-90,中国肝癌患者的福音

    很少有一部电影,能像《我不是药神》一样牵动举国上下十几亿人的神经,让总理作出批示。这背后,除了幕后团队精良的制作、演员到位的演技,更重要的也许是题材所反映的社会现实。 中国是个人口大国,得各种各样疾病的患者也多。 中国是个制药大国,但却并非制药强国。 中国需要好药,更需要患者能够负担得起的好药。 “当时我还没看《我不要药神》这部电影,但出发点其实是一样的,希望有用的药能够进到中国,并且患者买得起。”鼎晖投资总裁焦震告诉动脉网记者。 2018年6月,鼎晖投资联合远大医药与澳大利亚公司Sirtex宣布签署协议,将以19亿澳元的价格将其收购,目的是将其肝癌药物Y-90引入中国。在他们之前,美国的瓦里安医疗已经与之达成了收购协议。为了能够让这款药更快进入中国,鼎晖投资与远大医药迅速决策,并以相较于瓦里安20%的溢价进行了收购。 中国是肝癌大国,但在治疗方案的选择上,可供选择的治疗方法数量不如发达国家。鼎晖的这次收购,无疑是给了数千万计的肝癌患者更多新希望。 不是药神,他们却做了比药神更有意义的事情。 惊险,提交报价函时离瓦里安收购表决仅4天 2018年5月3日,鼎晖投资(简称:鼎晖)交易团队联系到Sirtex Medical Limited(简称:Sirtex)董事会,并向其提交非约束性示意性报价函。 此时,距离Sirtex股东投票批准瓦里安医疗(简称:瓦里安)交易仅有4天。 早在2018年1月,这家公司宣布与瓦里安达成协议,同意以每股28.00澳元的价格被瓦里安收购。按照原计划,Sirtex会在2018年5月7日举行股东大会投票批准瓦里安交易。 鼎晖给出的报价为每股每股33.60澳元,隐含Sirtex 100%股权价值为19亿澳元,与瓦里安报价相比有20%溢价。 收到报价函的第二天,Sirtex宣布股东大会暂缓,这场收购案开始出现大反转。Sirtex在此期间给予鼎晖一段时间进行加速尽调,随后鼎晖联合香港上市公司远大医药提交了约束性报价函。 2018年6月14日,Sirtex宣布终止与瓦里安的协议安排交易,并与鼎晖/远大医药签署新的协议安排执行契据。所有董事推荐股东批准鼎晖交易,鼎晖和远大联手将这一款药品从瓦里安手中抢回,并计划将该药物引进到中国。 这是一款什么药? 此次标的公司Sirtex总部位于澳大利亚,是全球唯二的靶向放射治疗企业之一。 而鼎晖以高出瓦里安20%的溢价对其进行收购,主要原因则是看中这家公司核心产品Y-90在进展期期肝癌领域的前景。 Sirtex的Y-90树脂微球是一种靶向放射性微球,你既可以把它看做一种治疗药物,也可以视为用于介入放射学的医疗设备,即用于肝癌的选择性内部放射治疗(SIRT)。这是当患者在其他治疗方案无效或者不能耐受时,可以选择的一种治疗方式。 尽管这种治疗方案尚未进入中国,但在美国、欧洲等发达国家和地区,靶向放射性微球(SIR-Spheres)早已成为常用的治疗方案。据了解,SIR-Spheres已经在全球40多个国家的1160个医疗中心被使用,总计已使用超过86,000个疗程。 Sirtex成立于1997年,由澳大利亚的一名外科医生创立,同时他也是Y-90微球的发明人。成立公司后,这名外科医生推动产品获得了FDA的批准。 不过,那时并无任何人对产品进行推广,毕竟当时它还是一家默默无闻的小公司。“就好像是一个酿酒的小作坊,几个熟络的人聚会的时候来喝喝,有点自娱自乐的味道。”北京协和医院肝胆外科主任医师、教授毛一雷告诉动脉网。 第一次被收购,让这家公司迎来了历史转折。这家公司被卖给了美国一家公司,买方在拿到产品后对产品进行了进一步的开发。最重要的是,这家公司第一次对Y-90进行了推广工作,在他们的努力下,Y-90成功走出澳大利亚,覆盖了包括欧美、亚洲地区的40多个国家(中国和日本两个肝癌大国尚未覆盖)。 现有的市场有多大? Sirtex是全球靶向放射性癌症治疗领域的两大主要公司之一,它的主要竞争者BTG是一家总部位于英国,其靶向放疗微球生产外包于加拿大的公司。 二者最大的区别在于由于BTG的微球所采用的是玻璃材料比重较大, Sirtex的树脂微球质量更轻,易于分散且可操作性更佳。 BTG的获批市场包括加拿大、美国、韩国、新加坡、沙特阿拉伯、土耳其、以及欧洲部分地区,在全球放射性栓塞行业约占45%的市场份额,但目前BTG在美国被批准用于肝细胞癌(HCC)的治疗。 而Sirtex在全球的市场份额高达55%,占有最高的市场份额。Sirtex的主要市场是在北美和欧洲地区,另外还覆盖了新加坡、中国香港、中国台湾在内的亚洲国家和地区。仅在亚洲,从2010年至今Y-90的使用剂量便超过900次,全亚洲总剂量超过3,400次。 根据两家公司2017年的年报显示,BTG在这一年的药品销售总额约合4.2亿美元,其中TheraSphere产品销售收入1.33亿美元,而Sirtex的销售总额则高达2.34亿美元,同类产品销售收入比BTG高出整整1亿! 更大的市场,其实在中国 相比PD-1/PD-L1这些所谓的“神药”,Y-90目前的销售量并不算高。但需要注意的是,目前Y90获批治疗的适应症还只是很小的一部分,并且欧洲、北美并不是肝癌的多发地区。 最大的市场,其实在中国。 毛一雷教授告诉动脉网,在上世纪90年代末期和21世纪初,我国乙型肝炎携带者占比将近全部人口的9.9%。简而言之,全国人民的将近1/10是乙肝携带者。 “这个数字很吓人。”他这样形容。 从1992年开始,国家把乙肝疫苗规划为一类疫苗,开始在婴幼儿和儿童中普及。预防是最有效的手段,到2008年4月,国家卫生部公布的指数显示,我国全体人口乙肝携带者的占比已经下降到了7.18%。 “这个降幅是非常振奋人心的。这是前几年的数字,到现在的数字应该更乐观。”毛一雷教授告诉动脉网。 不过,他也强调,携带者占有率的下降并不意味着中国已经开始脱掉肝病大国的帽子。尽管在儿童、青少年等年轻群体中,乙肝携带率已经降到了1%以下。但在45岁以上人群中,其携带率仍然较高。 患者在出现乙型肝炎感染后,接下来可能慢慢出现肝纤维化、肝硬化,再继续恶化就有可能发展成为肝癌。众所周知,中国是一个肝病大国,根据世界卫生组织2014年公布的数据,全球每年新增的肝癌患者中,大约有一半在中国。 “也就是说,全世界如果有20例肝癌新增病例,那中国就占了10例。这是一个什么样的数字?”他不禁感叹。 因此经过26年的努力,我们国家在乙肝的控制上取得了非常瞩目的成果。但整体看来,我们国家的乙肝携带率还非常高,肝癌的发病率仍然是全球第一。 “肝病大国的帽子,还是戴得牢牢的。”毛一雷教授强调道。 是挑战,也是机遇 世界银行曾在中国资助过一个为期10年的研究项目,主要目的是观察10种慢性病给社会造成的负担。这些慢病包括了艾滋病、肺结核、肝炎、肝硬化、肝癌等。最后的数据显示,这些慢病中,对社会造成最大负担的是肝癌,第四是乙肝。 但机遇总是与挑战并存,挑战中往往也隐藏着机会。“中国拥有最大的肝癌人群,在治疗方案和效果评估上我们应该最有发言权。”毛一雷教授如是说道。 临床上的肝癌解决方案 肝癌是一种隐匿性发病的癌症,在早期的时候患者并不会感觉到任何疼痛。因此,在发现病情时,通常已经进入肿瘤中晚期。“对于肝癌来说,最重要的就是前期的预防和早诊。预防是最有效、最省钱的。”毛一雷教授表示。 通常,45岁男性或者50岁以上女性的乙肝感染者,每六个月需要进行一次肝癌筛查。如果肝癌发现得早,通常采用局部治疗、或者消融治疗等较为简单的手段就能够解决。但如果等到中晚期,肝癌的治疗就变得多元而复杂,效果也会相对较差。 目前肝癌的治疗方式分很多,累积起来大约有十多种方式。而这其中,手术切除当排在第一位。“这是全世界公认的,没有争议。”他强调。 而在手术后,如果还有局部肿瘤残留或者复发,临床上则会按此用介入或者消融技术等局部治疗方式将其杀灭或者控制。。 以上是两种经常被使用的治疗方案,可以和手术治疗穿插应用。 但肿瘤是一类及其特殊的疾病,很难做到不复发。当肿瘤出现复发后,除了可以重复使用上述介入和消融治疗手段以外,还可选择靶向治疗、免疫治疗、放疗或者化疗等全身治疗方案。但是这些治疗都不是完美的,其中还有新的治疗方案的空间。。 而Y-90的出现,则能够为中晚期的肝癌治疗提供更多的选择。 Y-90能够做什么? Y-90这是一种选择性的局部内放射疗法。Y-90是金属钇的一种同位素,是一种放射性粒子。Y-90就是在微小的树脂微球上包裹上一层金属同位素,在微球的引导下,放射性元素可以进入到末梢的微血管中,渗透到肿瘤中去,产生放射能量杀灭肿瘤细胞。 对患者而言,这种治疗方案的创伤性小,是一种介入治疗手段:从股动脉中插入一根微小的导管,这根导管将一直延伸到支配肝脏肿瘤的血管中。“然后在把所有往外的血管封闭,把含有放射性物质的微球弥散到肿瘤体中。”毛一雷教授向记者介绍到。 除了作为手术治疗后的局部治疗以外,由于肝癌是一种隐匿性发病的癌症,许多患者往往已经错过了手术治疗的最佳时期。因此,Y-90也可能是一部分患者首选的治疗方案。 “这不是唯一的方案,但它可能是肝癌患者在某些阶段最重要的治疗方案之一。”他这样评价道。 瓦里安认为在现有的基础上,Y-90还可以开发出新的适应症、包括新的组合疗法。 “这里的空间非常大。”焦震表示,“这家公司前几年由于管理层变动等原因,在产品进一步上有些停滞。”但瑕不掩瑜,正是产品未来的潜力,才使得瓦里安和鼎晖争相抛出高价。 据焦震透露,除了现有的适应症,他们还将尝试在同样癌种的不同时期进行治疗研究,探究这个产品能不能应用到早期癌症的治疗中。“另外就是其他类似的晚期癌症,理论上讲是可行的,后面也会进行尝试。”他补充道。 产品的另外一个特点是不影响其他治疗方案,便于联合疗法。“之前美国有位专家提出与CAR-T(还是抗体)进行组合应用,有可能效果更好。”他向动脉网介绍,“不过这仅仅是一个方向性研究。”在今后的肿瘤治疗上,会有各种各样的综合治疗。而由于Y-90的特殊性,有可能成为未来组合疗法的重要组成部分。目前的临床研究结果也支持Y-90与化疗等方法联合应用,效果优于单独使用化疗。 诞生超过20年,从未被仿制 疗效之外,Sirtex的另一优势就是其技术壁垒。Y-90诞生已经超过20年,但至今没有被成功仿制。 2017年,Sirtex的股价曾出现过一次大跌。其背后的原因则是传言欧洲出现了一种新的药物,对肝癌的治疗有非常好的效果,有望替代Y-90。而后调查结果显示,这款新药的效果并不如Y-90好,并且副作用大得多,Sirtex的股价又迅速回升。 “这个产品面临过几次威胁,但到目前为止,还没有任何一种产品能将其代替。”焦震这样说道,“它的效果是立竿见影的。” 国内最早由医生引进 其实,早在商业公司和资本参与之前,国内的医生群体早已看到了Y-90的闪光点,并试图将其引进到国内。 最早接触到的是刘允怡院士。Sirtex的创始人发明这项技术后,第一时间就找到了好友刘允怡,在两人的努力下,Y-90通过了FDA的批准。随后刘允怡回到了香港,将该技术用于治疗原发性肝癌。 多年之后,复旦大学医学院中山医院肝肿瘤内科主任叶胜龙、毛一雷等业内专家在接触到产品后,也决定尝试将其引进,造福中国的患者。可以说在鼎晖之前,这些医生就已经从医学和患者的角度,自发地对其进行了宣传。 “现在这个疗法在医生群体中的认知度已经比较高了。”他这样回答。但由于当时药监局并未接受药品境外临床试验数据,时间过去了七八年,并没有取得非常大的进展。 但在当时,即使在医生们努力下产品成功引进,Y-90终究是进口的产品,其定价也必将不低。在美国每剂的平均价格接近20,000美元。如果以进口药械将其引进,其价格将只高不低。 而此次收购后,鼎晖将利用Sirtex在澳大利亚的根基来促进Sirtex在核心业务市场(美国、欧洲与澳大利亚)加速增长,同时致力于将Sirtex产品推广至目前尚无业务的地区,尤其是亚洲市场。 从引进速度来讲,在资本的推动下,Y-90进入中国的速度势必要快上许多;而从患者成本上来讲,产品在实现国产化之后,势必出现下降。这对中国患者而言,将是一个福音。 动脉网从鼎晖医疗了解到,未来中国市场将首先使用Sirtex位于新加坡工厂生产的产品,而中国本土化生产也在计划之中。 理性还是感性,溢价20%收购的底气在哪里? 在宣布与Sirtex交易协议之际,鼎晖其实也面临了不小的舆论压力,被外媒扣上了“财大气粗”的帽子。而在与鼎晖、与毛一雷教授交流之后,动脉网认为这次溢价交易有些许情怀和冲动,但其实更多的是底气与魄力。 肝癌是中国最大的致死原因之一,而中国占有全球半数的肝癌患者。但从目前来看,然而,目前中国主流的治疗方法效用有限,而且可供选择的治疗方法数量亦不如发达国家。 Y-90的进入,将为数以千亿的患者提供更多选择,起到延长患者生存周期、提高患者生存质量的效果。不仅如此,鼎晖方面还透露,在产品成功进入中国后,其价格也将相比美国地区有所下降。 “如果是被国外的公司收购,他们未必会这样重视中国的市场。”焦震这样说道。除了让患者有药可用,他们还希望能让Y-90成为更多人用得起的药。 而从商业角度,以比瓦里安高出20%的一家收购,对鼎晖而言其实也是理智之举。现目前,Sirtex几乎覆盖了全世界除中国和日本以外的所有地区,美国是主要市场。 正如前文提及,中国是全球最大的肝癌市场,也是Sirtex至今未进入的市场,这意味着超过50%的市场尚未被覆盖,收购完成后Sirtex公司也会将其工作重心转移至中国市场的准入工作。 一旦进入中国市场,Sirtex的Y-90产品将惠及中国至少35.5万名肝癌患者,进口注册完成后紧跟其后的将是国产化,Y-90的国产化一方面可以大幅降低生产成本,另一方面也会大幅降低放射性产品的物流成本,这都会大幅度的降低患者的治病负担。 参照国外Y-90手术的定价,对应的国内市场总量约为1500亿人民币,如果未来市场渗透率能够达到5%,那么每年的潜在收入可达到75亿元人民币,是公司2017年全年收入的7倍之多。鼎晖希望Sirtex通过国产化在未来几年内大幅降低成本,在相比国外价格降低50%的情况下,Sirtex进入中国依然能够给带来足够的自身增长,但中国的肝癌患者将从中获益。 “瓦里安在没有考虑中国市场的情况下,他们也给出了很高的价格。”焦震这样解释,“中国市场怎么着也值这20%。” 除了短期内能让中国患者迅速受益,鼎晖看中的还有Sirtex全球化的平台。目前在全球范围内,已经进入了1000多个医学中心。“这样一个全球化网络是很难得的。”焦震如是说道,“在这样一个全球化的平台上,如果中国有什么原研产品,我想也是可以往上面推送的。” 交易完成后,鼎晖将与此次的合作伙伴远大医药一起,启动产品在中国和日本两地的启动计划,双方将为公司进入中国市场带来新的资源,在公司管理、资本市场运作和行业知识积累方面为其提供帮助,并未其进入中国市场配置专门的专家团队。 “远大医药在全国拥有非常强大的业务和销售团队,在落地这件事情上,他们会提供很多支持。”焦震表示。

    时间:2020-07-04 关键词: 医疗电子

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