導讀

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

剛性內窺鏡在醫(yī)學診斷和治療方面應用廣泛，可以用來檢查體腔和中空器官并進行微創(chuàng)手術，在避免給患者和醫(yī)護人員帶來風險、保持設備完美運行狀態(tài)等方面至關重要。可靠的高質量檢測的首要目的是排除感染和受傷風險，同時也可以排除誤診風險。

在許多國家，法律要求醫(yī)院定期檢查和維護內窺鏡，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準，規(guī)范剛性內窺鏡的質量保證工作。這些檢查經由專門培訓的工作人員之手，檢查項目包括內窺鏡測試、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)手術的各種儀器，其重點產品系列的目標客戶包括醫(yī)院中央消毒部門、內窺鏡制造商和內窺鏡維修公司。為了檢查剛性內窺鏡，Dovideq 開發(fā)了各種自動化和網絡化系統，其中，內窺鏡測試儀 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，記錄和評估內窺鏡狀況的詳細數據。這樣可以確保只有處于完美狀態(tài)的內窺鏡才能進入手術室。

在友思特伙伴 IDS 出品的 LE相機家族的支持下，LightControl 系統非常高效可靠，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相機助力內窺鏡自動化檢查系統

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

內窺鏡的質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、醫(yī)療設備老化并缺乏維護、鏡片材料或其他光學部件腐朽磨損、細菌或病原體的沉積污染等。隨著時間的推移，這些因素很可能導致內窺鏡檢查的圖像模糊或失真，嚴重損害圖像質量，極端情況下甚至可能導致患者受到傷害。因此，定期對內窺鏡進行消毒非常重要。

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

各種各樣的原因對內窺鏡造成的損傷不盡相同，為了有效應對各項復雜的檢查標準，Dovideq 開發(fā)了專利 LightControl 目視檢查系統。Dovideq 董事總經理 Chielant de Wit 解釋道：“在相機的幫助下，這一系統比外科醫(yī)生的眼睛更加敏銳，可以準確觀察灰塵顆粒、鏡頭破裂、雜質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，具備出色的基礎功能。即使照明條件不佳且不斷變化，集成BSI背面照明技術的 IMX290 傳感器也能確保出色的圖像質量和干凈的分色，真實再現觀察對象。

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備和嵌入式系統中，可以在醫(yī)療技術領域大展身手。

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

“鏡頭破裂”算法可測量一個或多個內置鏡頭是否破裂。“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窺鏡的內部區(qū)域。進行這兩種測量時，相機會拍攝多張照片，根據這些照片制作直方圖。系統會與先前相關圖像進行比較分析，將這些數據輸入到神經網絡中。

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

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

“焦點測量”使用科學的哈爾小波轉換來檢查鏡片是否完好無損且未被污染，并檢查內窺鏡能夠提供清晰圖像。在測量過程中，系統會拍攝幾張照片，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致變色。系統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的偏差，HSV模型基于Hue（色調）、Saturation（飽和度）和Value（亮度）這3個值描述像素的顏色。顏色準確性確保儀器可以再現器官或組織的實際顏色，避免診斷或治療出現錯誤。

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

Chielant de Wit 的描述表明，這種系統會給客戶帶來很大益處。內窺鏡的自動目視檢查服務于醫(yī)院和醫(yī)療工作，可以為保證質量、提高效率、降低成本和維護患者安全提供支持。LightControl 這類系統可以提供客觀結果，能夠檢測內窺鏡上非常微小的缺陷、劃痕或磨損，為內窺鏡維護工作做出了很大貢獻。此外，檢測系統不會疲勞，也不會產生人為錯誤，非常準確和穩(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窺鏡維修或更換工作。生成的圖像或視頻可作為檢查依據，并可以在需要時用于故障分析和培訓。

應用前景

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

由于內窺鏡檢查越來越多，人們也越來越擔心感染風險，對自動化檢查技術的需求將越來越大。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，檢查領域使用的技術同樣也在快速發(fā)展。友思特IDS相機的成功應用不斷證明自身價值。IDS董事總經理 Jan Hartmann 表示：“醫(yī)療技術領域對我們產品的需求不斷增長，這不但為我們帶來經濟效益，更讓我們的產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