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工业相机在手术室中的应用(二)
发布时间:2019-04-25

在之前,维视图像为大家分享了《工业相机在手术室中的应用(一)》,今天我们接着来做分享。

GigE 图像标准的一个优势就是符合标准的视频和网络产品在商业上可普遍获得。对于医疗系统设计者来说,这使得创建一个实时联网的手术室相对简便,并且不会浪费在基于专用接口、Camera Link或LVDS接口的成像设备上的已有投资。GenICam标准,被并入了包括GigE Vision标准在内的一系列高速视频标准当中,提供了一个通用的程序接口,能确保成像产品间的互操作性,并简化了可在多个医学成像系统中使用的软件应用程序的设计。 

在《工业相机在手术室中的应用(一)》所示的案例中,源自X射线探测器的图像,通过现有Camera Link或LVDS接口,被发送到外部图像采集卡,在这里图像被转换成符合GigE Vision标准的视频流。第二个外部图像采集卡将图像从安装在灯头的工业摄像头中转换到同样符合GigE标准的格式。这些图像在一个简单的交换机中汇总,并且多点传送到处理、分析、显示和记录设备。

网络化手术室.png

来自X射线探测器和灯头摄像机的图像被转换成GigE Vision标准,经过处理后多点传送到手术室和医院的多个显示器上。 

以太网的长距离传输(在Cat 5/6电缆上达到点对点100米)意味着处理和分析设备可安放在无菌环境之外。这就减少了消毒设备的成本,降低了病人感染的风险,并且能使数据在多部门之间轻松共享。 

在计算机方面,视频流从以太网端口流入,这就允许使用低成本、低功耗、更小型的计算平台,包括笔记本电脑和平板电脑。视频处理器突出了关键部分,包括手术前的图像,并且包含了生命体征信息。然后,复合图像通过以太网网络多点播送到各个显示器,让终端用户能够轻松变更像源或终点而不必重新设置硬件或软件。在手术室内,一个外部图像采集卡将GigE Vision图像流转换成HDMI/DVI 信号,用来在高清晰度监视器上观看,外科医生用该监视器跟踪来自不同的成像设备和系统的实时患者数据。 

扩展手术室

将以前孤立的图像源和患者数据整合到一个共同网络,并在单一的控制面板上汇总信息,可以提高手术室工作人员的情况认知能力,作出更迅速的决策,改善手术团队内部沟通,有助于提升病人的安全和治疗质量。将来自不同图像源的实时视频多点播送到各类终端而又不必重新设置硬件或软件的能力,还能使流程加快并获得提高治疗水平的其他机会。例如,可以更容易地将手术室的实时视频与其他部门、护理人员或远程专家共享,他们可以在手术过程中现场提供意见。

基于以太网的网络,在恰当的实施后能轻松满足实时医疗成像系统的“镜对镜”延迟要求。研究表明,当镜对镜视频延迟超过300~500ms时,完成手术任务的能力开始下降。有了基于GigE的网络,医学成像系统的设计者能容易地实现200ms或更少的端对端延迟。此外,基于以太网,新成像源、显示板和工业摄像机能轻松地集成到系统中,而且通常具备“即插即用”的便捷性。 

以GigE Vision为基础的接口还能加快设计进程,提高先进应用程序的性能,例如全动态视频、便携式X射线面板,以及在诊所、医院及居家护理模式中普遍使用的机器人。 

在全动态视频应用中,例如,使用多个移动X射线源获得患者实时图像的射线透视,老式接口既不经济又复杂。用10个GigE接口(支持GigE十倍的带宽)通过交互式以太网网络,多图像源能被同时传输到3D图像生成处理器。

未来的手术室

成像技术正在日益成为外科医生的电子眼,有了实时视频网络,有助于医生实现更高的准确性、内部观察能力和诊断水平,改善了病患的愈后效果。在手术室内外,完全网络化成像系统赋予的许多性能优势,可以追溯到非常早期的设计选择。用现成的GigE Vision接口设计或升级医学成像系统,能够使制造商缩短产品上市时间,减少风险,降低系统的成本和复杂性,同时还具备互操作性和性能上的优势,进一步提升了解决方案的价值。

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