Gépi látás a gyógyászatban - Virtech

Hogyan segítik a beágyazott kamerák az egészségügy fejlődését?

A kamerák már régen bebiztosították helyüket a mindennapi életben. Ez nem csak az okostelefonunk fényképezőgépeire vagy a nyaralási pillanatképekhez használt digitális fényképezőgépekre vonatkozik. A bankautomaták, az autópálya díjfizető kapuk, az épületeket őrző biztonsági cégek és a réslámpákat használó szemorvosok mind kamerákra támaszkodnak munkájuk elvégzésében.

Még a legfigyelmesebbek előtt is könnyen figyelmen kívül maradhat az eszközök többsége – mivel nagyon kicsi kamerákat tartalmaznak, amelyeket beágyazott rendszerekben használnak. Az orvostudományhoz és a kutatáshoz kifejezetten olyan kamerákra van szükség, amelyek napról napra jól teljesítenek a tudósok, orvosok, ápolók és betegek számára végzett fontos munkában – anélkül, hogy valaha is külön felhívnák magukra a figyelmet.

A Basler képzeletbeli Orvosi Központja diagnosztikai és terápiás módszerekre szakosodott, amelyek beágyazott kamerákkal működnek. Minden „emeleten” más és más speciális orvosi tudományág működik. Az alábbiakban részletesebben is áttekinthetjük azokat az alkalmazásokat, amelyek a kamerák hatékony teljesítményére támaszkodnak.

Első emelet: Szemvizsgálat

Az első emeleten található a szemészet. Ennek a területnek az utóbbi években egyre nagyobb jelentősége van, mivel az olyan betegségek korai felismerése, mint a diabéteszes retinopathia vagy a makula degeneráció, nagymértékben növelhetik a sikeres kezelés esélyeit. A modern szemésznek számos diagnosztikai eszköz és módszer áll a rendelkezésére.

Az egyik széles körben alkalmazott vizsgálati eszköz a réslámpás mikroszkóp (vagy röviden réslámpa). A név rés alakú fénysugárra utal, amelyet a szem megvilágítására használnak, lehetővé téve a további vizsgálatot visszavert fénymikroszkóppal. A legtöbb modern réslámpa beépített digitális fényképezőgépeket tartalmaz a diagnózis fényképekkel vagy videókkal történő dokumentálásához.

Az orvosok szemfenéki kamerával nagy felbontású fényképeket készítenek a szem hátsó részéről (vagy „szemfenékről”). Az újabb, hordozható modelleket nagyon könnyűnek és ultrakompaktnak tervezték – ami azt jelenti, hogy a beágyazott kamera elengedhetetlen. A hordozható eszközök növekvő mobilitása nagymértékű segítséget jelent az orvosok és a betegek számára, mivel a diagnózis már elvégezhető az otthoni vizitek során is.

Második emelet: Bőrgyógyászat

A bőrgyógyászat a bőrbetegségekre összpontosít. Az olyan betegségek, mint a bőrrák (melanóma) korai diagnosztizálása hatalmas változást jelenthet a sikeres kezelésben.

Az egyik gyakori diagnosztikai eljárás a dermatoszkópia, amely integrált kamera segítségével vizsgálja és dokumentálja a gyanús bőrelváltozásokat. Ezt különböző időpontokban hajtják végre, hogy a pigment fejlődése digitálisan rögzíthető legyen. Speciális szoftvert használnak nem csak a képek archiválására, hanem azok elemzésére is. A legfontosabb előny a szoftverbe integrált képek számítógéppel támogatott elemzése. A felvett képek kiértékelésének egyik legfontosabb követelménye a képek rögzítésének szabványosított beállítása. Ebben a beágyazott kamerák kulcsszerepet játszanak, kompenzálva a különböző fényképezési körülményeket, beleértve a fényt és a szöget is, hogy a képek hosszabb ideig összehasonlíthatók legyenek. A kamera színhűsége szintén fontos tényező a diagnózis lehető legbiztosabb felállításában.

Harmadik emelet: Laboratóriumi eszközök

Az Orvosi Központ harmadik emeletén a laboratóriumi eszközök gyűjteménye található. Ezen eszközök közül több is olyan élvonalbeli kamerákat tartalmaz, amelyek kulcsszerepet játszanak a mérési folyamatban.

A fluoreszkálást felhasználó mérés az egyik legfontosabb alkalmazás, amelyet ezek az eszközök hajtanak végre. Ez magában foglalja a fehérjék vagy az anyag egyéb komponenseinek megszámlálását. Minél több fluoreszkáló fényt érzékel a kamera, annál nagyobb a fehérje szintje a mintában. Különösen alacsonyabb fehérjetartalmú minták esetén van szükség nagy érzékenységre a kamera érzékelőjétől. Megfelelően kalibrálva, a kamerák alkalmasak az értékek pontos meghatározására is.
Amikor egy daganatot találnak a betegben, először körül kell írni azt, hogy hatékony terápiás stratégiát lehessen majd kidolgozni. Ennek fontos része a tumorszövet értékelése. Korábban a szövetek keresztmetszetét mikroszkóp alatt vizsgálta egy patológus. A megállapítások alapján az orvos eldöntötte, hogy a sejtek egészségesnek vagy kórosnak tűnnek-e. A digitális diapásztázás egy teljesen új vizsgálati módot nyitott meg. A szövet keresztmetszetét integrált nagy felbontású kamera segítségével pásztázzák. A patológus már nem dolgozik mikroszkóppal, hanem nagy felbontású képeket néz át számítógépen. Az előnyök egyértelműek: Az orvos megjegyzéseket fűzhet a gyanús területekhez, és mérheti vagy szegmentálhatja a kép egyes pontjait. A számítógéppel segített diagnosztika felhasználható a patogén struktúrák kimutatására is.

Negyedik emelet: Műtők

A Basler Orvosi Központ negyedik emeletén találhatók a műtők.
Az áttekintés érdekében a kezelőegység vezérlőközpontja olyan monitorokat tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a megfigyelő számára, hogy az összes műtő tevékenységét bármikor, különböző szögekből nyomon követhesse.

A képeket leadó kamerák általában nagyon kompakt készülékek, a műtőasztalok feletti forgókarokon vannak elhelyezve. A betegeken végzett műveletek élőben továbbíthatók és / vagy rögzíthetők oktatási vagy konzultációs célból. A működési területen beágyazott kamerával rendelkező eszközöknek nagy felbontásúaknak és a szokásos kórházi fertőtlenítési módszerekkel is kompatibiliseknek kell lenniük.

Az elmúlt évtizedben, az olyan technikák, mint például a minimálisan invazív sebészeti beavatkozások, forradalmasították azt, hogy az orvosok hogyan és mikor döntenek a műtét mellett. Ahelyett, hogy nagy metszést végezne a beteg hasában, a sebész most kulcslyuk méretű nyíláson keresztül juthat el a beteg szerveihez. A testen belüli tájékozódáshoz az endoszkópba épített apró, beágyazott kamerák biztosítják az élő képeket. A legtöbb esetben az endoszkóp párosul a szükséges eszközzel, például lehetővé teszi, hogy a sebész folyamatosan a szikével álljon a videó fókuszában. Könnyen belátható, miért kell ezeknek a kameráknak rendkívül megbízhatónak lenniük, hogy mindenkor biztosítsák a betegek biztonságát. Az endoszkópos kamerák jellemzően erősen ívelt lencsékkel rendelkeznek, hogy a lehető legnagyobb látómezőt biztosítsák.

Ötödik emelet: Kutatás

A klinikai élet mindennapjaiban használt eszközeitől távol, a legfelső emeleten található a kutatói részleg. A tendencia itt az egyre kisebb kamerák felé irányul az orvosi alkalmazásoknál.

Az elmúlt években a kutatók olyan daganat specifikus antigéneket fejlesztettek ki, amelyek bejutnak a páciens testébe, majd odatapadnak a daganathoz. Amikor ezek az antigének fluoreszkáló markerekkel vannak összekapcsolva, láthatóvá válhatnak a daganatok. Az egyik probléma az, hogy a daganat kétdimenziós képe kevés információt szolgáltat annak térszerkezetéről vagy térfogatáról. Ez arra késztette a kutatókat, hogy a biolumineszcens tomográfiára összpontosítsanak, ahol akár öt kamera is integrálva van egy O alakú karra, amelyek az indulás után körbe forognak a vizsgáltat tárgya körül. Az öt kamera a mozgás közben különféle nézőpontból rögzíti képeket a daganatról. Ezt követően a rekonstrukciós algoritmusok komplex halmaza, nem ellentétben a számítógépes tomográfiával (CT), létrehozza a daganat 3D-s modelljét.

Kilátás a jövő felé

Orvosi Központunk az elkövetkező években jelentősen növekedhet, mivel a kamerák várhatóan még nagyobb szerepet játszanak majd az orvostudományban. Mint láttuk, a beágyazott kamerák már jelenleg is kulcsszerepet töltenek be ezen a területen, és a jövőben még több alkalmazásban találnak majd utat.

Nagy dolgok várhatók ezektől a kis kameráktól. A nagyon erős képminőségen és megbízhatóságon túl, robusztusnak és szín hűnek is kell lenniük. Amint a kamerák egyre kisebbek lesznek, az általuk használt eszközök is hordozhatóbbá válnak. Ez pedig a lehetséges alkalmazások új univerzumát nyitja meg, ideértve a fekvő betegek kezelését is.