隨著醫療中心客流量的增加，診所面臨著許多挑戰。超聲引導設備可以使沒有超聲專業知識的臨床醫生輕松地將超聲檢查集成到其針頭放置，插管和其他侵入性醫療設備和程序的工作流程中。電池供電、高計算能力的便攜式成像系統可提高醫療設備的靈活性、有效性和安全性。

侵入性手術在手術室、重癥監護室、急診室和診斷中很常見。醫生使用它們注射止痛藥和麻醉劑等藥物，或采集滑液、血液或組織樣本。這些程序對于醫療診斷和治療是必不可少的。

在侵入性手術中，針或其他尖銳的器械刺穿皮膚并進入身體組織。它需要經過神經，血管和其他內部身體部位才能到達通常最小的目標區域。但是，針頭如何準確地到達深靜脈或精確的痛點呢？即使針頭只穿透身體幾厘米，“盲目飛行”通過身體也是有風險的，可能的副作用從瘀傷到中風。

如果事先計劃針頭通過血管，神經和肌腱的路徑并使其可見，則損傷的風險降低。導航程序對患者來說更成功，更安全。它們由國家衛生組織推薦，如國家衛生與臨床卓越研究所（NICE）或心血管麻醉師協會。成功的治療意味著更快的恢復和更高的患者滿意度。因此，患者可以更快地離開醫院，并減少并發癥，從而節省成本。

通過超聲波實現更好的成像

超聲已經用于診斷測試很長一段時間。幾乎每個嬰兒的大小或位置都是由超聲波決定的。一般來說，這項技術被認為是安全的。消除了使用其他成像技術發生的造影劑或輻射暴露。在超聲檢查期間，換能器在皮膚上來回移動或旋轉。它將超聲波發送到體內并接收反射信號。這些根據目標組織的結構而變化。從這些信號中，生成顯示血管，器官，結構和流體的2D圖像（平面）。聽起來很簡單？不幸的是，它并不總是一帆風順的。過去，天文數字的價格和高昂的培訓成本阻礙了超聲輔助技術在臨床環境中的使用。

以協調和技巧保持正軌

超聲引導程序非常復雜，需要操作員的高度協調和技能。當一只手發出目標區域的聲音時，另一只手將針頭穿過組織。成功與否取決于臨床醫生的技能和經驗。沒有經驗的人發現很難在超聲波圖像的幫助下跟蹤針頭，并且他們有將針插入目標點的風險。

穿越 3D 迷宮的 2D 之旅

導航系統面臨的挑戰之一是，當指針穿過3D組織時，將其映射到2D圖像平面中。傳統上，有兩種方法：面內方法和面外方法。

機內

通過面內進近，針平行于超聲束移動。換句話說，針和平面之間的角度為0度。針被可視化為一條線。如果指針偏離其平行路線或沿軸線旋轉，則在圖片中不可見。因此，很容易低估滲透深度。因此，面內方法對深部目標的用處有限。

離機

在面外接近時，光束的一部分以一定角度偏轉。這確保了即使針頭更深入地滲透到組織中，也可以跟蹤針頭。雖然傾斜的光束使針的可視化更容易，但仍然難以評估確切的針位置。超聲圖像中的點究竟代表什么？是針尖還是針與超聲平面相遇的點？因此，一些程序使用帶有內置傳感器的改良針。這些特殊針通常較厚且特定于制造商。專有的針頭限制了臨床醫生對針頭規格、長度和斜面類型的選擇。一些特殊針的另一個缺點是，它們需要在到達目標位置后手動斷開與傳感器的連接，以便連接注射器或注射管。這可能導致針頭偏離其原始和最佳位置，從而增加在棘手程序中受傷的風險。另一種選擇是固定針的方向和角度的針導軌。缺點是從業者的行動自由有限。

探索新方法

使用2D成像尋找3D路線的傳統方法需要臨床醫生的豐富經驗，技能和協調。在他掌握這門藝術之前，需要大量的培訓，并且患者留下的風險不是微不足道的。由于專有的針頭系統限制了適當儀器的選擇，超聲引導的醫療設備公司eZono遵循了不同的路線。

一長串的要求

跨學科的eZono團隊分析了醫院工作人員的擔憂和需求。他們的理想設備需要緊湊且便攜。它還必須能夠進行電池操作，以防附近沒有電源插座。在床旁診斷中，設備通常用于床邊或咨詢室。在這里，對易于操作且無需太多培訓即可使用的設備的需求特別強烈。其他要求包括提供有關針頭位置和深度的可靠信息的設備，以及在使用熟悉的注射器和儀器時減輕工作量的設備。所有這些都需要在不需要使用其他插件或擴展模塊的情況下完成。此外，該設備需要提高患者和沒有經驗的操作員的安全性。結果是eZono 4000中超聲引導導航的全新方法。

磁力路線規劃

可以使用磁化標準針，而不是帶有內置傳感器的特殊針。大多數標準針含有足夠的金屬，使它們能夠被充分磁化。磁化過程很簡單：將針頭短暫地放入一個帶有兩個內置磁鐵的小無菌塑料杯中。

自適應針頭檢測可針對所選織針自動校準系統。該傳感器包含一個指針跟蹤系統，該系統收集磁化針的位置數據并測量反射聲波的信號強度。算法將測量值轉換為 3D 數據。除了跟蹤針頭穿過組織的路徑外，還可以可視化插入深度。這需要復雜的算法將硬件的原始測量數據實時轉換為有意義的圖像;eZono 4000中的計算是使用康佳特AG的康加-BAF模塊進行的。

從任何角度都能看到

當針穿過組織時，eZono 4000的專利針導向技術eZGuide自由平面導航可實時顯示其方向和針尖相對于成像平面的位置。操作員可以清楚地看到針的位置以及何時到達目標區域。超聲圖像中的彩色指示器進一步促進了針頭引導。目標走廊指示指針是否在正確的軌道上。這使得精確的針定位成為可能，無論是面內還是面外方法。

滿足醫療保健要求

超音質導針系統可滿足醫療機構對尺寸、便攜性、功能性和易用性的需求。

結構緊湊，便于攜帶

eZono 4000 的重量為 4.7 kg，符合小型便攜式設備的要求。它讓人聯想到平板電腦。

床邊或練習室的床旁診斷

該設備可以安裝在手推車上，也可以獨立放置在任何表面上，由其后支架支撐。提供快速釋放 VESA 安裝座或特殊手推車等附件。

電池操作

為了便于在移動中使用，設備附帶了一個電池。在電池模式下，設備可以運行約2.5小時;這足以在不給電池充電的情況下執行幾個連續的程序。計算密集型圖形應用程序需要高性能處理器，而電池操作需要低功耗。因此，軟件和硬件都針對能效進行了優化 - 由 conga-BAF 模塊的高能效且功能強大的 AMD 嵌入式 G 系列 APU 平臺實現。

工作量

該系統通過多點觸控 12.1 英寸顯示屏運行。用戶從平板電腦和智能手機上熟悉這種類型的界面。有許多軟鍵可以控制重要的功能和設置。顯示屏顯示非常清晰的圖像;即使在照明條件較差的情況下（這是床旁應用中的常見問題），圖像在256種灰色陰影下也能清晰可見。該器件從待機模式啟動不到 20 秒，即使完全啟動也只需一分鐘。使用充磁杯制備標準針頭簡單，無菌且快速。密封表面可以有效消毒;在滿足醫療環境的嚴格衛生要求方面，這一點很重要。易于清潔和使用標準針頭也對擁有成本有積極影響。

學習曲線短

教育提示卡為任何類型的程序提供信息和幫助。這種綜合培訓方法彌合了教學與實際臨床應用之間的差距。它涵蓋了超聲檢查，血管通路，局部麻醉，救援阻滯，肌肉骨骼系統疾病，疼痛管理和許多其他主題的基礎知識。提示卡可以使用新的客戶特定主題進行擴展。

自適應針跟蹤和多種顯示模式有助于評估。針尖的位置可以通過面內和面外方法正確識別。

COM 直通解決方案的優勢

現代專業醫療設備需要高性能計算機，但這種設備中的計算機只是達到目的的手段。真正的訣竅在于醫療技術應用。設計處理器板是一項復雜的工作，需要利用資源更好地用于特定于應用程序的任務。當使用計算機模塊（COM）時，計算機部分是現成的，因此重點可以轉移回核心競爭力。COM 快遞是領先的模塊標準之一，受到許多模塊制造商的支持。除處理器外，COM模塊還包含整個外圍設備和電源。COM模塊是一臺成熟的計算機，安裝在包含特定應用屬性的定制載板上。此方法具有幾個優點。關鍵的專業知識仍然在內部進行，而計算機專家（如康佳特或其他COM供應商）開發和制造現成的預集成模塊。使用 COM 模塊時，商業挑戰（如產品停產或新一代處理器）更容易處理。標準模塊的使用保證了設備的長期可用性;它還節省了時間和金錢，因為經過測試，驗證和認證的工業質量組件隨時可用。

聰明、低功率的大腦

康佳BAF COM快車模塊提供了計算性能，圖形功能和電源效率的組合。低功耗允許電池操作，并且該裝置在沒有風扇冷卻的情況下也能正常工作。為了完成針導航和可視化的復雜任務，高計算能力和出色的圖形是絕對必要的。節省空間且高能效的雙芯片 AMD 嵌入式 G 系列 APU 平臺包括一個功能強大的多核處理器以及一個圖形單元，可在芯片級提供專用圖形卡的功能。這種高度集成也為強大的圖像處理和快速可視化提供了基礎。使用APU架構，某些計算任務可以外包給集成圖形單元，以減輕CPU的負擔。這導致無延遲的操作和顯示。使用標準化的圖形庫（如 OpenGL 和 OpenCL），可以將計算密集型圖像處理算法外包給圖形單元，以實現用戶友好的演示。

改進用于侵入性手術的醫療設備

在侵入性醫療程序中，超聲引導導航通過降低并發癥的風險來提高患者安全性。治療效率提高，因為干預可以更快，更容易地進行。培訓工作量低，在超聲技術方面經驗很少的臨床醫生在短暫的培訓后安全地掌握了這種導航技術。使用標準針有兩倍的回報：首先，這些是經過驗證的，熟悉的儀器;其次，它們的現成可用性轉化為明顯的成本優勢。與直接基于標志性的手術相比，治療速度更快，首次嘗試成功率更高，動脈損傷的發生率更低。

審核編輯：郭婷