內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)是如何工作的?

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)中,電子內(nèi)窺鏡的成像原理是利用電視信息中心裝備的光源所發(fā)出的光,經(jīng)內(nèi)鏡內(nèi)的導(dǎo)光纖維將光導(dǎo)入受檢體腔內(nèi),CCD圖像傳感器接受到體腔內(nèi)粘膜面反射來的光,將此光轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再通過導(dǎo)線將信號(hào)輸送到電視信息中心,再經(jīng)過電視信息中心將這些電信號(hào)經(jīng)過貯存和處理,然后傳輸?shù)诫娨暠O(jiān)視器中在屏幕上顯示出受檢腔器的彩色粘膜圖像。目前世界上使用的CCD圖像傳感器有兩種,其具體的形成彩色圖像的方式略有不同。

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)

電子內(nèi)窺鏡:內(nèi)窺鏡主體、光學(xué)系統(tǒng)、光源、4個(gè)控制子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)圖像處理與顯示系統(tǒng)。內(nèi)窺鏡主體指內(nèi)窺鏡的鏡身部分,包括光學(xué)成像系統(tǒng)、面陣CCD、傳光束和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)電子內(nèi)窺鏡,控制子系統(tǒng)包括CCD驅(qū)動(dòng)電路及圖像采集電路(驅(qū)動(dòng)CCD、控制圖像采集)、視頻驅(qū)動(dòng)亮度控制系統(tǒng)(調(diào)節(jié)光源的發(fā)光亮度)、圖像畸變實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)(用于實(shí)時(shí)在線校正內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)的畸變)和圖像實(shí)時(shí)采集和顯示系統(tǒng)(控制圖像采集和顯示)。

光源發(fā)出的光通過傳光束(光纖),經(jīng)內(nèi)窺鏡主體,傳遞到人體內(nèi)部,照亮人體內(nèi)腔組織需要檢查部分,物鏡將待檢查部分成像在面陣CCD上,由CCD驅(qū)動(dòng)電路控制CCD采集圖像,輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡前端的觀察角度,可上下調(diào)節(jié)、左右調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。視頻驅(qū)動(dòng)亮度控制系統(tǒng)根據(jù)CCD輸出的視頻信號(hào)調(diào)節(jié)光源的亮度,確保輸出圖像上沒有白色高亮度區(qū)域。由于光學(xué)系統(tǒng)存在畸變,CCD輸出帶有畸變的視頻信號(hào),圖像畸變實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行校正,輸出校正的視頻信號(hào)。內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)圖像實(shí)時(shí)采集和顯示系統(tǒng)對(duì)校正視頻信號(hào)進(jìn)行圖像采集、保存和處理,并進(jìn)行病檔管理。

灰階顯示器有什么特殊要求?

尺寸: 以對(duì)角線長度來計(jì)算,一般以英寸為單位。醫(yī)療灰階顯示器:基本與X膠片相仿,常見尺寸為:18”、20”、21”;普通:常見尺寸為:14”、15”、17”、19”。亮度:亮度就是顯示器上顯示圖像有多么明亮的程度,單位(cd/m2)坎德拉每平方米。醫(yī)療:600-700 cd/m2 標(biāo)準(zhǔn)校正設(shè)定的亮度在400-500 cd/m2之間;要求3萬小時(shí),甚至10萬小時(shí)亮度值保持不變。普通:200-300 cd/m2 無特殊要求。

灰階顯示器

灰階:反映了黑白圖像之間的層次,是黑白醫(yī)療影像非常重要的特性。灰階顯示要求配有專用顯卡。醫(yī)療灰階顯示器:10 bit–1024灰階,10bit或12bit(1024–2048灰階)。普通:6bit-64 、8bit- 256灰階。

由于教學(xué)的要求和醫(yī)生的習(xí)慣,國內(nèi)外醫(yī)生都習(xí)慣用筆在膠片或顯示屏上指點(diǎn)示意,來表達(dá)對(duì)影像具體細(xì)節(jié)的觀點(diǎn),液晶屏材料是易破損材料,為了適應(yīng)醫(yī)療環(huán)境,顯示器廠家會(huì)負(fù)責(zé)任的在生產(chǎn)時(shí)安裝上液晶屏的保護(hù)板。明白了醫(yī)療灰階顯示器與普通顯示器的差別,就能更好的合理地采購、使用、維修醫(yī)療灰階顯示器。

灰階顯示器有什么不同?

一個(gè)醫(yī)療灰階顯示器必須支持DICOM PART14的標(biāo)準(zhǔn),也就是說必須具備調(diào)整DICOM標(biāo)準(zhǔn)曲線的能力,使其和DICOM標(biāo)準(zhǔn)相吻合,從而保證影像的顯示質(zhì)量。常規(guī)尺寸:顯示器尺寸是以對(duì)角線長度來表達(dá),一般以英寸為單位普通顯示器主流尺寸為15”、17”、19”。

灰階顯示器

醫(yī)療灰階顯示器常見尺寸為18”、20”、21”,尺寸基本與X膠片相仿。支持灰階顯示:灰階度是黑白醫(yī)療影像非常重要的特性,它反映了黑白圖像之間的層次?;译A顯示要求顯卡支持,醫(yī)療專用顯示器應(yīng)當(dāng)配有專用顯卡;普通顯示器有:8bit- 256灰階,用于顯示彩色圖象,無灰階要求,使用普通顯卡。

醫(yī)療灰階顯示器有:10 bit-1024灰階,用于顯示X光灰階圖象,于診斷相關(guān),要求:10bit11bit(1024*2048灰階)。支持SBC功能(穩(wěn)定的亮度控制)。顯示器的亮度是會(huì)隨著時(shí)間而衰減的,普通顯示器由于沒有穩(wěn)定的亮度控制和校準(zhǔn),不但衰減較快,平時(shí)使用時(shí),也由于受環(huán)境的影響,其亮度不能長時(shí)間的維持在一個(gè)隊(duì)人體肉眼合適的水平上,而醫(yī)療灰階顯示器考慮到這一個(gè)問題,采取了穩(wěn)定的亮度控制技術(shù),對(duì)顯示亮度所反饋的信息隨時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn),使其始終保持在標(biāo)準(zhǔn)亮度之上,符合臨床的閱片標(biāo)準(zhǔn)。

為什么要選擇灰階顯示器?

醫(yī)療灰階顯示器和傳統(tǒng)的膠卷都是單色的,醫(yī)生更容易接受;而用彩色顯示器表現(xiàn)單色的醫(yī)學(xué)影象,又可能會(huì)有掉色的情況。醫(yī)療灰階顯示器的亮度很高,這樣就可以拉開每一個(gè)灰階的差別,其亮度都在2百CD/M2以上;而彩色顯示器的亮度一般在100以下。彩色顯示器的原理是R、G、B三槍打出的三個(gè)電子束要通過一個(gè)蔭罩板(shadow mask)的,在通過的時(shí)候,吸收或擋住了電子束的大部分能量,所以器亮度就大大降低;而灰階顯示器是電子束直接打到熒光粉上,能量的損耗就小,所以亮度比較高。

灰階顯示器

醫(yī)療灰階顯示器的分辨率都很高,如5M的分辨率為2048X2560。為了能夠區(qū)別每個(gè)灰階,醫(yī)療顯示器的亮度都很高,達(dá)到幾百個(gè)CD/M2。醫(yī)療顯示器能夠通過專用的校正儀和校正軟件對(duì)顯示器的輸入和輸出進(jìn)行曲線校正,使之符合DICOM曲線。高灰階,如10BIT,12BIT準(zhǔn)確細(xì)致反映圖象質(zhì)量。

灰階顯示器一般搭配有灰階顯卡。醫(yī)療顯示器經(jīng)過質(zhì)量的認(rèn)證。醫(yī)療灰階顯示器直接關(guān)系到人的生命安全,所以定期的顯示器的性能檢驗(yàn)是非常必要的,這個(gè)性能檢驗(yàn)我們稱之為校正。

電子內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)的構(gòu)造是什么?

電子內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)構(gòu)造與纖維內(nèi)鏡構(gòu)造基本相同,簡(jiǎn)單可理解為用 CCD 代替了導(dǎo)像束,很多功能是纖維內(nèi)鏡不能企及的。整套電子內(nèi)鏡包括:冷光源、圖像處理中心、監(jiān)視器、電子胃腸鏡、推車組成。電子鏡圖像清晰,便于觀察,國內(nèi)大中型醫(yī)院內(nèi)鏡室配置。纖維胃腸鏡配以電視系統(tǒng)也可以通過監(jiān)視器觀察,比電子鏡圖像質(zhì)量要差很多,主要為中小型醫(yī)院使用。

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)

電子內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)使用時(shí)將內(nèi)窺鏡導(dǎo)入預(yù)檢查的器官,可直接窺視有關(guān)部位的變化。圖像質(zhì)量的好壞直接影響著內(nèi)窺鏡的使用效果,也標(biāo)志著內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展水平。

早期的內(nèi)窺鏡被應(yīng)用于直腸檢查。醫(yī)生在病人的肛門內(nèi)插入一根硬管,借助于蠟燭的光亮,觀察直腸的病變。這種方法所能獲得的診斷資料有限,病人不但很痛苦,而且由于器械很硬,造成穿孔的危險(xiǎn)很大。盡管有這些缺點(diǎn),內(nèi)窺鏡檢查一直在繼續(xù)應(yīng)用與發(fā)展,并逐漸設(shè)計(jì)出很多不同用途與不同類型的內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)器械。

電子內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)工作原理為:光源發(fā)出的光通過傳光束(光纖),經(jīng)內(nèi)窺鏡主體,傳遞到人體內(nèi)部,照亮人體內(nèi)腔組織需要檢查部分,物鏡將待檢查部分成像在面陣CCD上,由CCD驅(qū)動(dòng)電路控制CCD采集圖像,輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡前端的觀察角度,可上下調(diào)節(jié)、左右調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)

如何使用內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)?

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)可以與軟性或硬性內(nèi)窺鏡配合使用,將體內(nèi)手術(shù)區(qū)域視頻放大成像并顯示在監(jiān)視器上,可通過SCB控制其它設(shè)備。利用可攝像內(nèi)窺鏡,建議采用微型內(nèi)窺鏡視頻系統(tǒng),代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)窺鏡,微型內(nèi)窺鏡視頻系統(tǒng)主要是手持設(shè)備,單人即可操作,并且多人觀察,而且不占地方,可配接多種硬鏡,節(jié)省資源,相對(duì)于其他國內(nèi)外那種大設(shè)備是性價(jià)比較高的。

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)由各種規(guī)格的攝像系統(tǒng)和攝像頭組成,攝像系統(tǒng)由攝像主機(jī)、電源線、鍵盤及各種連接線組成,攝像頭分為單晶片攝像頭和三晶片攝像頭,部分?jǐn)z像頭帶有攝像頭盒。

微型內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)是新一代醫(yī)療內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)。將傳統(tǒng)的大型臺(tái)車式內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)進(jìn)行高度集成,利用先進(jìn)的芯片與影像技術(shù),將攝像頭、光學(xué)接口、冷光源、影像處理器和顯示器集成為輕巧便攜的手持設(shè)備,重量和體積比傳統(tǒng)臺(tái)車式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)縮小了幾十倍。同時(shí)還具備了傳統(tǒng)大型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的高清成像、照明、錄像、拍照等功能。

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)適用于什么環(huán)境?

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)(POR),主要適用于特殊環(huán)境下的內(nèi)窺鏡手術(shù)的攝像.采用德國高品質(zhì)CCD及驅(qū)動(dòng)芯片;數(shù)字圖像處理技術(shù)和白平衡功能令圖像更加清晰,色彩更加真實(shí);無線視頻傳輸功能,使您享受方便。

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)

內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)的工作原理為:光源發(fā)出的光通過傳光束(光纖),經(jīng)內(nèi)窺鏡主體,傳遞到人體內(nèi)部,照亮人體內(nèi)腔組織需要檢查部分,物鏡將待檢查部分成像在面陣CCD上,由CCD驅(qū)動(dòng)電路控制CCD采集圖像,輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)。

由于光學(xué)系統(tǒng)存在畸變,內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)CCD輸出帶有畸變的視頻信號(hào),圖像畸變實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行校正,輸出校正的視頻信號(hào)。圖像實(shí)時(shí)采集和顯示系統(tǒng)對(duì)校正視頻信號(hào)進(jìn)行圖像采集、保存和處理,并進(jìn)行病檔管理。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)內(nèi)窺鏡前端的觀察角度,可上下調(diào)節(jié)、左右調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。視頻驅(qū)動(dòng)亮度控制系統(tǒng)根據(jù)CCD輸出的視頻信號(hào)調(diào)節(jié)光源的亮度,確保輸出圖像上沒有白色高亮度區(qū)域。


為什么選擇灰階監(jiān)視器?

數(shù)字影像系統(tǒng)(PACS、DR、CR、DSA等)隨著IT業(yè)的發(fā)展,日漸成熟,很快進(jìn)入了醫(yī)療放射領(lǐng)域。由于其“軟讀片的功能”和前瞻性,越來越受到國內(nèi)醫(yī)院的青睞,各種醫(yī)學(xué)數(shù)字影像系統(tǒng)被列為醫(yī)院的購置計(jì)劃之中。為什么選擇灰階監(jiān)視器?

灰階監(jiān)視器

灰階監(jiān)視器全系列具備高性價(jià)比的臨床復(fù)查顯示器,能為用戶提供DICOM Park 14校準(zhǔn)能力顯示。適用于MRI、CT、DSA、CR/DR、PASS醫(yī)生工作站、三維影像醫(yī)療等圖像顯示。符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的顯示性能,具臨床復(fù)查應(yīng)用價(jià)值,在整個(gè)醫(yī)院內(nèi)安裝高性能多用途的臨床復(fù)查顯示器,是解決醫(yī)院避免采購高昂器械的解決方案。

彩色顯示器和沒有DICOM顯示函數(shù)校準(zhǔn)的黑白顯示器,無法很清楚的顯示5%及95%這兩個(gè)小方塊。若有病灶正好處于此處的灰階位置時(shí),很容易漏診斷 。在放射學(xué)的診斷中,這種灰度差異(組織密度小差異性),有可能對(duì)早期病灶的診斷有很大的幫助。

顯示器在顯示黑白影像的灰階數(shù)是和顯卡相關(guān)的,普通顯卡更多的關(guān)心彩色顯示參數(shù),如:顯存,速度,彩色位數(shù)等。但是, windows系統(tǒng)是8bit輸出顯示,反映黑白影像時(shí)的灰階,還是256個(gè)灰階。由于windows在調(diào)色盤上要獨(dú)占20個(gè)顏色,影像實(shí)際只有236個(gè)灰階,這就是普通顯卡常常遇到的灰階不連續(xù)的問題。而要達(dá)到準(zhǔn)確地再現(xiàn)灰階連續(xù)的黑白影像,灰階監(jiān)視器就應(yīng)選配輸出灰階在10bit以上顯卡。

灰階監(jiān)視器怎么進(jìn)行校正?

醫(yī)療灰階監(jiān)視器是非常精細(xì)的,直接關(guān)系到人的生命安全,所以定期的顯示器的性能檢驗(yàn)是非常必要的,這個(gè)性能檢驗(yàn)我們稱之為校正。由于不同顯示器在不同的擺放環(huán)境下,以及它本身固有的衰減,原來標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出DICOM曲線,會(huì)不再符合這一標(biāo)準(zhǔn),于是就要通過專門的校正儀器和軟件,重新調(diào)整。

灰階監(jiān)視器

醫(yī)療灰階監(jiān)視器是否一定要搭配醫(yī)療顯卡?理論上,我們的建議是顯示器搭配顯卡。一般的醫(yī)療顯示器分辨率都很高,而目前市場(chǎng)上的一般顯卡無法達(dá)到這一要求。

目前的醫(yī)療顯示器都是灰階的,而市場(chǎng)上的顯卡使彩色的,無法準(zhǔn)確表達(dá)出灰階的差異。專用醫(yī)學(xué)顯卡都內(nèi)置一塊可擦寫的存儲(chǔ)器,用于對(duì)顯示器的校正

醫(yī)療灰階監(jiān)視器除了具備IT業(yè)的行業(yè)認(rèn)證外,還有醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)認(rèn)證(如:FDA,CCC),由于我國數(shù)字影像行業(yè)剛起步,醫(yī)療專用顯示器還沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在這里也藉此呼吁政府及早制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,以促進(jìn)我國數(shù)字影像事業(yè)朝著良性健康的軌道發(fā)展。

為什么灰階監(jiān)視器比彩色更好?

灰階監(jiān)視器高灰階,如10BIT,12BIT準(zhǔn)確細(xì)致反映圖象質(zhì)量。為了能夠區(qū)別每個(gè)灰階,醫(yī)療顯示器的亮度都很高,達(dá)到幾百個(gè)甚至上千cd/m2。為呈現(xiàn)細(xì)致的影像,醫(yī)療灰階監(jiān)視器的分辨率都很高,如5M的分辨率為2048×2560。醫(yī)療顯示器能夠通過專用的校正儀和校正軟件對(duì)顯示器的輸入和輸出進(jìn)行曲線校正,使之符合DICOM曲線。醫(yī)療顯示器經(jīng)過質(zhì)量認(rèn)證。

灰階監(jiān)視器

灰階監(jiān)視器和傳統(tǒng)的膠卷都是單色的,醫(yī)生更容易接受;而用彩色顯示器表現(xiàn)單色的醫(yī)學(xué)影像,有可能會(huì)出現(xiàn)掉色的情況。醫(yī)療灰階顯示器的亮度很高,這樣就可以拉開每一個(gè)灰階的差別,其亮度都在2百cd/m2以上;而彩色顯示器的亮度一般在100以下。

豎屏顯示器和橫屏顯示器在醫(yī)學(xué)上有各自不同的應(yīng)用。如豎屏適合CR、DR等;而橫屏多應(yīng)用與CT、心血管造影、數(shù)字減影等。目前的醫(yī)療顯示器都是灰階監(jiān)視器,而市場(chǎng)上的顯卡使彩色的,無法準(zhǔn)確表達(dá)出灰階的差異。專用醫(yī)學(xué)顯卡都內(nèi)置一塊可擦寫的存儲(chǔ)器,用于對(duì)顯示器的校正。