導(dǎo)讀

近代醫(yī)學(xué)實踐推動了剛性內(nèi)窺鏡的廣泛應(yīng)用，也促進了精準(zhǔn)且高質(zhì)量的內(nèi)窺鏡自動化檢測需求。友思特伙伴 IDS 的 uEye LE 工業(yè)相機，通過集成至內(nèi)窺鏡測試儀 LightControl，為內(nèi)窺鏡的醫(yī)療工作者們實現(xiàn)了高效率、低成本和維護患者安全的質(zhì)量保障。

剛性內(nèi)窺鏡在醫(yī)學(xué)診斷和治療方面應(yīng)用廣泛，可以用來檢查體腔和中空器官并進行微創(chuàng)手術(shù)，在避免給患者和醫(yī)護人員帶來風(fēng)險、保持設(shè)備完美運行狀態(tài)等方面至關(guān)重要?？煽康母哔|(zhì)量檢測的首要目的是排除感染和受傷風(fēng)險，同時也可以排除誤診風(fēng)險。

在許多國家，法律要求醫(yī)院定期檢查和維護內(nèi)窺鏡，確保它們工作狀態(tài)正常并徹底消除任何有害細菌。此外，歐洲制定了各項指南和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范剛性內(nèi)窺鏡的質(zhì)量保證工作。這些檢查經(jīng)由專門培訓(xùn)的工作人員之手，檢查項目包括內(nèi)窺鏡測試、消毒測試以及各種目視檢查。

荷蘭 Dovideq Medical Systems B.V.公司，主營專業(yè)評估微創(chuàng)手術(shù)的各種儀器，其重點產(chǎn)品系列的目標(biāo)客戶包括醫(yī)院中央消毒部門、內(nèi)窺鏡制造商和內(nèi)窺鏡維修公司。為了檢查剛性內(nèi)窺鏡，Dovideq 開發(fā)了各種自動化和網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，其中，內(nèi)窺鏡測試儀 LightControl 具備輕巧方便、成本低廉、速度快等諸多優(yōu)點。它使用6項測試測量參數(shù)，記錄和評估內(nèi)窺鏡狀況的詳細數(shù)據(jù)。這樣可以確保只有處于完美狀態(tài)的內(nèi)窺鏡才能進入手術(shù)室。

在友思特伙伴 IDS 出品的 LE相機家族的支持下，LightControl 系統(tǒng)非常高效可靠，不僅可以為患者提供安全保障，還可以大大提高醫(yī)院的效益。

uEye LE相機助力內(nèi)窺鏡自動化檢查系統(tǒng)

在新冠疫情爆發(fā)后，人們更重視內(nèi)窺鏡等醫(yī)療設(shè)備的衛(wèi)生無菌，并充分意識到了自動化檢查程序的必要性。如果內(nèi)窺鏡未進行充分的清潔和消毒，可能導(dǎo)致感染傳播；如果內(nèi)窺鏡存在缺陷，就可能在患者檢查或治療期間帶來損傷；如果內(nèi)窺鏡工作異常或發(fā)生損壞，就容易出現(xiàn)錯誤圖像導(dǎo)致誤診，后果可能非常嚴(yán)重。

內(nèi)窺鏡的質(zhì)量缺陷和隨之而來的功能損傷可能有多種原因。一般包括運輸/儲存不當(dāng)、醫(yī)療設(shè)備老化并缺乏維護、鏡片材料或其他光學(xué)部件腐朽磨損、細菌或病原體的沉積污染等。隨著時間的推移，這些因素很可能導(dǎo)致內(nèi)窺鏡檢查的圖像模糊或失真，嚴(yán)重損害圖像質(zhì)量，極端情況下甚至可能導(dǎo)致患者受到傷害。因此，定期對內(nèi)窺鏡進行消毒非常重要。

然而，消毒過程也會影響醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，這是因為操作時使用的高溫和化學(xué)物質(zhì)可能對內(nèi)窺鏡的敏感部件造成損害。熱量和蒸汽可能導(dǎo)致鏡頭進入水汽，甲醛等殺菌劑也會對金屬部件產(chǎn)生腐蝕。

各種各樣的原因?qū)?nèi)窺鏡造成的損傷不盡相同，為了有效應(yīng)對各項復(fù)雜的檢查標(biāo)準(zhǔn)，Dovideq 開發(fā)了專利 LightControl 目視檢查系統(tǒng)。Dovideq 董事總經(jīng)理 Chielant de Wit 解釋道：“在相機的幫助下，這一系統(tǒng)比外科醫(yī)生的眼睛更加敏銳，可以準(zhǔn)確觀察灰塵顆粒、鏡頭破裂、雜質(zhì)或顏色偏差等諸多缺陷。”

LightControl 可在 IDS uEyeLE 相機的幫助下進行自動視覺檢查。價格、傳感器和尺寸是選擇相機型號的決定性因素。內(nèi)置 USB3 Vision 的工業(yè)相機 U3-3860 LE Rev.1.2 配備對光線非常敏感的索尼傳感器，具備出色的基礎(chǔ)功能。即使照明條件不佳且不斷變化，集成BSI背面照明技術(shù)的 IMX290 傳感器也能確保出色的圖像質(zhì)量和干凈的分色，真實再現(xiàn)觀察對象。

以上特點對檢查工作非常重要。相機小巧、用途廣泛；覆蓋涂層的塑料外殼重量輕，堅固耐用。這使得它非常適合集成到小型設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)中，可以在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域大展身手。

為完成內(nèi)窺鏡的自動質(zhì)量檢查，Dovideq 確定了6個測試測量參數(shù)，我們的工業(yè)相機會檢查這些參數(shù)，系統(tǒng)實時提供詳細反饋：

“鏡頭破裂”算法可測量一個或多個內(nèi)置鏡頭是否破裂。“粒子檢測”算法可查找微小塵粒、潮氣或其他污染物是否進入內(nèi)窺鏡的內(nèi)部區(qū)域。進行這兩種測量時，相機會拍攝多張照片，根據(jù)這些照片制作直方圖。系統(tǒng)會與先前相關(guān)圖像進行比較分析，將這些數(shù)據(jù)輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。

進行“光纖”測量時，系統(tǒng)根據(jù)發(fā)光情況，以勒克斯為單位進行測量。光纖測量根據(jù)參考值來確保內(nèi)窺鏡的光纖或光纖束允許足夠的光通過。這可以保證內(nèi)窺鏡提供的圖像足夠清晰。

鏡頭的“透光性”是根據(jù)所集成 IDS 相機的各幀圖像確定的。在操作時，測量設(shè)備使用校準(zhǔn)光源照射像素平面。為每個像素分配一個特定的 RGB 值。將所有像素的合并結(jié)果轉(zhuǎn)換為亮度值，并在專門開發(fā)的算法的幫助下進行評估。

“焦點測量”使用科學(xué)的哈爾小波轉(zhuǎn)換來檢查鏡片是否完好無損且未被污染，并檢查內(nèi)窺鏡能夠提供清晰圖像。在測量過程中，系統(tǒng)會拍攝幾張照片，以了解每個鏡頭的狀況。如果情況理想，相機通過內(nèi)窺鏡觀察時會顯示出清晰的輪廓。

“顏色校正”的目的是檢測消毒過程是否導(dǎo)致變色。系統(tǒng)警告不要因顏色偏差而誤解圖像。這一過程使用HSV模型拍攝圖像并測量顏色傳輸?shù)钠睿琀SV模型基于Hue（色調(diào)）、Saturation（飽和度）和Value（亮度）這3個值描述像素的顏色。顏色準(zhǔn)確性確保儀器可以再現(xiàn)器官或組織的實際顏色，避免診斷或治療出現(xiàn)錯誤。

“測試和測量細節(jié)可以用于評估被測試內(nèi)窺鏡的性能情況，并創(chuàng)建歷史和趨勢分析。”Chielant 解釋道：“LightControl 將內(nèi)窺鏡測量的所有細節(jié)以及測試結(jié)果存儲在一個名為 Endoscope Manager 的數(shù)據(jù)庫中，用于生成報告和方便管理，從而可以提供專門的管理和質(zhì)量報告?！?/p>

Chielant de Wit 的描述表明，這種系統(tǒng)會給客戶帶來很大益處。內(nèi)窺鏡的自動目視檢查服務(wù)于醫(yī)院和醫(yī)療工作，可以為保證質(zhì)量、提高效率、降低成本和維護患者安全提供支持。LightControl 這類系統(tǒng)可以提供客觀結(jié)果，能夠檢測內(nèi)窺鏡上非常微小的缺陷、劃痕或磨損，為內(nèi)窺鏡維護工作做出了很大貢獻。此外，檢測系統(tǒng)不會疲勞，也不會產(chǎn)生人為錯誤，非常準(zhǔn)確和穩(wěn)定，大大提高了檢測速度。這節(jié)省了時間和成本，增加了設(shè)備使用時間并提高了資源利用率。如果能在早期階段檢測到潛在的缺陷或損壞，就可以避免高成本的內(nèi)窺鏡維修或更換工作。生成的圖像或視頻可作為檢查依據(jù)，并可以在需要時用于故障分析和培訓(xùn)。

應(yīng)用前景

Chielant de Wit表示：“內(nèi)窺鏡是重要的醫(yī)療設(shè)備，它們可以提供患者身體的清晰內(nèi)部影像，幫助醫(yī)生診斷和治療各種疾病。然而，像任何醫(yī)療設(shè)備一樣，內(nèi)窺鏡也會磨損，隨著時間的推移，它們可能需要維修或更換?！蹦壳?，對內(nèi)窺鏡自動化智能目視檢查的需求非常旺盛，預(yù)計在未來幾年還會進一步增長。

由于內(nèi)窺鏡檢查越來越多，人們也越來越擔(dān)心感染風(fēng)險，對自動化檢查技術(shù)的需求將越來越大。此外，人工智能將有助于提高檢查過程的效率和準(zhǔn)確性，并將人為錯誤降至最低。

衛(wèi)生部門對檢查的需求高速增長，檢查領(lǐng)域使用的技術(shù)同樣也在快速發(fā)展。友思特IDS相機的成功應(yīng)用不斷證明自身價值。IDS董事總經(jīng)理 Jan Hartmann 表示：“醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覀儺a(chǎn)品的需求不斷增長，這不但為我們帶來經(jīng)濟效益，更讓我們的產(chǎn)品有機會為社會做出很大貢獻，這令我們倍感欣慰。”我們期待越來越多的IDS相機能夠為全球的人類健康做出貢獻！

審核編輯 黃宇