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西門子代理商 西門子6ES7331-7KF02-9AJ0 西門子6ES7331-7KF02-9AJ0
模擬量輸入模板用來實現(xiàn)PLC與模擬量過程信號的連接。用于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻
模擬量輸入模塊將來自過程的的模擬量信號轉(zhuǎn)換為可在控制器中進行內(nèi)部處理的數(shù)字量信號。
該模塊具有如下特點:
商品編號 | 6ES7331-7KF02-0AB0 | 6ES7331-7HF01-0AB0 | 6ES7331-1KF02-0AB0 | 6ES7331-7KB02-0AB0 | |
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電源電壓 |
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負(fù)載電壓 L+ |
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輸入電流 |
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來自負(fù)載電壓 L+(空載),最大值 | 30 mA | 50 mA |
| 30 mA | |
來自背板總線 DC 5 V,最大值 | 50 mA | 100 mA | 90 mA | 50 mA | |
功率損失 |
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功率損失,典型值 | 1 W | 1.5 W | 0.4 W | 1 W | |
模擬輸入 |
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模擬輸入端數(shù)量 | 8 | 8 | 8 | 2 | |
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電壓輸入允許的輸入電壓(毀壞限制),最大值 | 20 V; 持續(xù)電壓;最大 1 s 內(nèi) 75 V(占空比 1:20) | 20 V; 20 V DC 連續(xù)電壓,最大 1 s 內(nèi) DC 75 V(占空比 1:20) | 30 V; 12 V 持續(xù)電壓,最大 1 s 內(nèi) 30 V | 20 V; 持續(xù)電壓;最大 1 s 內(nèi) 75 V(占空比 1:20) | |
電流輸入允許的輸入電流(毀壞限制),最大值 | 40 mA | 40 mA | 40 mA | 40 mA | |
輸入范圍 |
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輸入范圍(額定值),電壓 |
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| 10 M? | 10 M? | 100 k? | 10 M? | |
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現(xiàn)今的手術(shù)室和介入治療室充斥著凌亂的電纜和各種診斷系統(tǒng),令人分神。西門子中央研究院的研究人員設(shè)想,利用便攜式無線顯示裝置,將所有圖像數(shù)據(jù)整合到一幅實時信息概覽圖中,包括分析、虛擬會診和模擬等信息,從而營造出簡潔的環(huán)境。
學(xué)習(xí)軟件從術(shù)前CT成像和MR成像中識別并分離出器官,以便將之與手術(shù)室中生成的實時圖像相融合。這些數(shù)據(jù)集共同為一系列心臟手術(shù)提供了引導(dǎo)底圖。研究人員正在研究如何利用流式傳輸技術(shù),將這些實時圖像傳送到無線平板電腦上。
不妨設(shè)想一下,你在漆黑的夜晚驅(qū)車赴約,沒有路燈,也沒有指路牌,更沒有人可以幫忙,甚至連擋風(fēng)玻璃都沒有。你只能靠方向盤一側(cè)的兩個顯示屏來認(rèn)路:一個屏幕上顯示了街道地圖;另一個屏幕上顯示了你的當(dāng)前位置。如果這兩個圖合并在一起,事情會不會簡單得多?心臟病專家在執(zhí)行所謂的“介入性”手術(shù),如利用遠程控制的導(dǎo)管,植入血管內(nèi)支架或心臟瓣膜時,面臨的挑戰(zhàn)差不多就是這樣。
在這樣的手術(shù)過程中,附近的一臺顯示器上通常將顯示,脈管解剖組織的術(shù)前高分辨率計算機斷層掃描(CT)成像,而介入治療室中現(xiàn)場生成的單獨的X光片,則顯示了導(dǎo)管尖的實時位置。
在位于新澤西州普林斯頓的西門子美國研究院,Daphne Yu是成像可視化實驗室的主任,她表示,“外科醫(yī)生非常善于在他們的頭腦中將這些圖像融合起來,但利用*的可視化技術(shù),我們可以替他們將這些圖片融合起來。”
然而,他們的研究目標(biāo)更為遠大。事實上,Yu和她在西門子美國研究院以及西門子醫(yī)療的同事,設(shè)想的是在未來的手術(shù)室和介入治療室環(huán)境中,采用符合人機工程學(xué)的方式,將所有模式成像融合起來。
這樣的成像模式包括,實時內(nèi)窺鏡成像、超聲成像、實時CT成像、熒光透視成像、電生理學(xué)成像(用于消除導(dǎo)致心律失常的心臟組織),以及最重要的三維術(shù)前CT或磁共振(MR)成像等。最后一種成像模式尤為重要,因為它們可以用作引導(dǎo)底圖,最終所有其他模式的成像均將被融合于其中。
路線圖初具雛形。為了實現(xiàn)這個未來的一體化治療環(huán)境愿景,西門子中央研究院的研究人員開發(fā)了能夠在任何梗塞、視角、成像模式或病狀等條件下,從任何數(shù)字醫(yī)療成像中識別出任何器官,并分割——即將之從周圍組織中分離出來——的學(xué)習(xí)軟件。
一款能夠自動將心臟從三維CT或MR成像中分離出來的心臟模型分割軟件,就是這種功能的典型代表。譬如,在結(jié)合實時熒光透視成像使用時,所分割出來的心臟模型,可用于在心臟表面定位所要消融的確切部位,以便消除導(dǎo)致心律失常的組織。
此外,坐落于馬里蘭州貝塞斯達的美國國立衛(wèi)生研究所(NIH),正在實驗使用西門子中央研究院與西門子醫(yī)療聯(lián)合開發(fā)的實時成像模型融合軟件,來幫助引導(dǎo)將人造心臟瓣膜植入豬心臟中的目標(biāo)位置。Yu表示,“這種心臟模型與實時圖像的融合圖像提供了界標(biāo),有助于醫(yī)生實時辨認(rèn)導(dǎo)管所在的確切位置。這個例子充分表明,圖像融合能在介入治療室和手術(shù)室中發(fā)揮巨大作用。”
在位于德國Forcheim的西門子成像和治療系統(tǒng)集團,Razvan Ionasec博士是面向醫(yī)療成像的機器學(xué)習(xí)應(yīng)用專家,他沿著類似的思路,將術(shù)前三維CT成像與由一臺西門子“C-arm”CT成像設(shè)備在手術(shù)室中現(xiàn)場生成的二維X光視頻圖像相融合。他解釋道,“通常的情況是,手術(shù)之前,有充裕的時間利用各種高分辨率設(shè)備生成大量醫(yī)療成像。但我們需要在分秒必爭并且成像技術(shù)有限的手術(shù)室里,為醫(yī)生提供這些術(shù)前信息。為了彌合這一缺口,我們將術(shù)前信息與熒光透視成像數(shù)據(jù)相映射。這樣一來,我們一下子就獲得了實時運動信息,而這樣的信息,是僅僅依靠熒光透視成像所無法得到的。”
成像模式融合技術(shù)已初顯成效。不久前,得益于術(shù)前CT數(shù)據(jù)的融合,《未來之窗》2010年秋季刊中介紹的一項通過介入術(shù)植入主動脈瓣的技術(shù)得到了進一步增強。新的產(chǎn)品syngo.CT Valve Pilot™不僅能夠從CT成像中自動分割主動脈瓣及有關(guān)結(jié)構(gòu),而且提供了諸如瓣膜半徑等測量數(shù)據(jù),這對于制定手術(shù)計劃和執(zhí)行手術(shù)至關(guān)重要。
同時,另一項名為“eSieFusion™成像”的技術(shù),則可以將實時超聲成像覆蓋在先前采集的三維CT和MR成像上。這項技術(shù)可用于引導(dǎo)醫(yī)生更加精確地將穿刺針插入目標(biāo)組織。目前,西門子的ACUSON S3000™超聲成像系統(tǒng)已經(jīng)可以提供這項技術(shù)。最終,超聲成像也將與CT成像和X光片融合,以支持植入主動脈瓣,Ionasec如是道。
現(xiàn)場模擬功能可以就動脈瘤的夾閉位置提供建議。
移動式數(shù)據(jù)融合。除融合多種臨床成像模式之外,西門子中央研究院的研究人員還著眼于隨時、隨地、根據(jù)需要提供這些成像。Yu說:“我們發(fā)現(xiàn),比起在一個巨大的顯示屏上單獨顯示治療部位的各個成像,更為方便實用的做法是,提供一幅可移植的融合圖像。”可以在安裝于支架上的平板電腦上,甚或可以在頭戴式裝置上,顯示這樣的圖像。后者將支持視覺、心理活動與手眼協(xié)調(diào)的融合,并且甚至可以被用在增強現(xiàn)實環(huán)境中,從而允許外科醫(yī)生將診斷信息重疊到他/她的實際視野上。
為了將這個愿景變成現(xiàn)實,西門子研究人員正在開發(fā)有關(guān)技術(shù),以促進開發(fā)超快速可視化解決方案。譬如,在西門子中央研究院,Andreas Hutter博士帶領(lǐng)的一支團隊正在設(shè)法針對醫(yī)療應(yīng)用,量身定制流式傳輸和視頻壓縮解決方案,而其他研究人員則在與芯片制造商合作,以最大限度地降低處理圖像所需的計算能力和功耗。Yu說:“這些努力已初顯成效。歸功于此,我們可以利用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù),將實時圖像流式傳輸至平板電腦。”
顯然,必須將時延縮短至幾乎令人覺察不到的程度。Yu指出,“當(dāng)醫(yī)生將針頭或?qū)Ч芡迫牖颊呱眢w組織時,他需要立即獲得反饋。譬如,在做涉及血管造影的手術(shù)時,我們的成像設(shè)備能夠以超快的速度生成每一幅圖像并編碼。然后,必須利用流式傳輸技術(shù),將這些圖像發(fā)送至顯示裝置,并進行解碼和渲染。”當(dāng)然,隨著融合的成像模式日益增多,所需的處理能力將不斷提高。盡管如此,這或許不會明顯加劇時延。譬如,借助eSieFusion成像解決方案,初始配準(zhǔn)CT成像和超聲成像可能需要三秒鐘,但此后便可實時融合任意兩張圖像。
美國國立衛(wèi)生研究所已在一項實驗手術(shù)中使用了西門子的實時成像模型融合軟件,用來引導(dǎo)將人造心臟瓣膜植入豬心臟。右圖:血液流動的實時模擬。
將專家系統(tǒng)納入其中。在未來的手術(shù)室和介入治療室中,多模數(shù)據(jù)融合將不僅限于成像。Yu表示,“我們的愿景是隨時、隨地、根據(jù)需要提供任何信息。除融合多種不同模式的術(shù)前成像和實時成像之外,我們還將融合患者的實時監(jiān)測數(shù)據(jù),如心率和血壓。”沿著這條路繼續(xù)向前,在數(shù)以千計的類似病例的基礎(chǔ)上,得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng),也將被應(yīng)用到具體的手術(shù)中,從而為虛擬會診功能和替代方案分析開啟一扇大門。
譬如,現(xiàn)場模擬功能或許能夠根據(jù)實時計算的流體力學(xué)數(shù)據(jù),就動脈瘤的夾閉位置提供建議。虛擬血管造影、個體化麻醉和藥物相互作用等均可在手術(shù)過程中進行模擬,然后在給藥時進行跟蹤,以優(yōu)化基礎(chǔ)算法。
最后,數(shù)據(jù)融合還有望節(jié)省費用。Yu說:“它可用于自動記錄手術(shù)過程,這將支持高效的報銷系統(tǒng),并且可供學(xué)習(xí)系統(tǒng)用來進一步優(yōu)化治療方案。”
要充分釋放其全部潛力,多模數(shù)據(jù)融合還需要克服許多挑戰(zhàn):需要大大提高不同系統(tǒng)軟件之間的互通性;需要制定各種標(biāo)準(zhǔn),從圖像質(zhì)量到傳輸速度,不一而足;需要滿足對帶寬幾乎無止境的渴求,這將要求不斷提高處理能力和能效。Yu說:“實時數(shù)據(jù)融合尚處于起步階段,但綜合考慮這個領(lǐng)域的各項進展就會發(fā)現(xiàn),我們正在創(chuàng)造一個生態(tài)系統(tǒng),它將轉(zhuǎn)變我們在各類治療中進行規(guī)劃、實施、記錄和汲取經(jīng)驗教訓(xùn)的方式。”