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    工業相機在手術室中的應用(二)
    發布時間:2019-04-25

    在之前,維視圖像為大家分享了《工業相機在手術室中的應用(一)》,今天我們接著來做分享。

    GigE 圖像標準的一個優勢就是符合標準的視頻和網絡產品在商業上可普遍獲得。對于醫療系統設計者來說,這使得創建一個實時聯網的手術室相對簡便,并且不會浪費在基于專用接口、Camera Link或LVDS接口的成像設備上的已有投資。GenICam?標準,被并入了包括GigE Vision標準在內的一系列高速視頻標準當中,提供了一個通用的程序接口,能確保成像產品間的互操作性,并簡化了可在多個醫學成像系統中使用的軟件應用程序的設計。 

    在《工業相機在手術室中的應用(一)》所示的案例中,源自X射線探測器的圖像,通過現有Camera Link或LVDS接口,被發送到外部圖像采集卡,在這里圖像被轉換成符合GigE Vision標準的視頻流。第二個外部圖像采集卡將圖像從安裝在燈頭的工業攝像頭中轉換到同樣符合GigE標準的格式。這些圖像在一個簡單的交換機中匯總,并且多點傳送到處理、分析、顯示和記錄設備。

    網絡化手術室.png

    來自X射線探測器和燈頭攝像機的圖像被轉換成GigE Vision標準,經過處理后多點傳送到手術室和醫院的多個顯示器上。 

    以太網的長距離傳輸(在Cat 5/6電纜上達到點對點100米)意味著處理和分析設備可安放在無菌環境之外。這就減少了消毒設備的成本,降低了病人感染的風險,并且能使數據在多部門之間輕松共享。 

    在計算機方面,視頻流從以太網端口流入,這就允許使用低成本、低功耗、更小型的計算平臺,包括筆記本電腦和平板電腦。視頻處理器突出了關鍵部分,包括手術前的圖像,并且包含了生命體征信息。然后,復合圖像通過以太網網絡多點播送到各個顯示器,讓終端用戶能夠輕松變更像源或終點而不必重新設置硬件或軟件。在手術室內,一個外部圖像采集卡將GigE Vision圖像流轉換成HDMI/DVI 信號,用來在高清晰度監視器上觀看,外科醫生用該監視器跟蹤來自不同的成像設備和系統的實時患者數據。 

    擴展手術室

    將以前孤立的圖像源和患者數據整合到一個共同網絡,并在單一的控制面板上匯總信息,可以提高手術室工作人員的情況認知能力,作出更迅速的決策,改善手術團隊內部溝通,有助于提升病人的安全和治療質量。將來自不同圖像源的實時視頻多點播送到各類終端而又不必重新設置硬件或軟件的能力,還能使流程加快并獲得提高治療水平的其他機會。例如,可以更容易地將手術室的實時視頻與其他部門、護理人員或遠程專家共享,他們可以在手術過程中現場提供意見。

    基于以太網的網絡,在恰當的實施后能輕松滿足實時醫療成像系統的“鏡對鏡”延遲要求。研究表明,當鏡對鏡視頻延遲超過300~500ms時,完成手術任務的能力開始下降。有了基于GigE的網絡,醫學成像系統的設計者能容易地實現200ms或更少的端對端延遲。此外,基于以太網,新成像源、顯示板和工業攝像機能輕松地集成到系統中,而且通常具備“即插即用”的便捷性。 

    以GigE Vision為基礎的接口還能加快設計進程,提高先進應用程序的性能,例如全動態視頻、便攜式X射線面板,以及在診所、醫院及居家護理模式中普遍使用的機器人。 

    在全動態視頻應用中,例如,使用多個移動X射線源獲得患者實時圖像的射線透視,老式接口既不經濟又復雜。用10個GigE接口(支持GigE十倍的帶寬)通過交互式以太網網絡,多圖像源能被同時傳輸到3D圖像生成處理器。

    未來的手術室

    成像技術正在日益成為外科醫生的電子眼,有了實時視頻網絡,有助于醫生實現更高的準確性、內部觀察能力和診斷水平,改善了病患的愈后效果。在手術室內外,完全網絡化成像系統賦予的許多性能優勢,可以追溯到非常早期的設計選擇。用現成的GigE Vision接口設計或升級醫學成像系統,能夠使制造商縮短產品上市時間,減少風險,降低系統的成本和復雜性,同時還具備互操作性和性能上的優勢,進一步提升了解決方案的價值。

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