Your browser is out of date. It may not display all features of this websites. Learn how to update your browser.

OK
立即配置您的視覺系統 Webshop

醫療與視覺

嵌入式相機如何俾益於醫療應用

很久以前,相機就在我們的日常生活中佔有一席之地。不僅是在旅遊途中,我們會使用智慧型手機中的相機或數位相機來拍照。包括自動櫃員機、收費亭、保護建築物的保全公司,還有使用裂隙燈的眼科醫師,都需要相機來進行工作。
但即使是觀察力最敏銳的人,也往往會忽視絕大部分的相機裝置;因為嵌入式系統中使用的相機非常小。特別是醫療和研究,需要每天都能正常運作的相機,來幫助科學家、醫師、護士和患者來完成重要工作;但大家不會注意到相機的存在。
在我們虛構的 Basler 醫療中心,我們特別著重於透過嵌入式相機進行的診斷與治療。每一「樓層」都有不同的醫療專業學科。接著來細看有賴相機高效表現的各種應用。

一樓:眼科診察

一樓是我們的眼科診察處。近年來,該領域的重要性不斷成長,因為如糖尿病性視網膜病變或黃斑部病變的早期發現,可以有效提高治癒成功率。當代眼科醫師有各種隨手可得的診斷設備與方法。

其中一個廣泛運用的檢查工具是裂隙燈顯微鏡 (或簡稱裂隙燈)。這種用來照亮眼部的工具,得名自其裂隙形光束,能透過反射式顯微鏡來進行進一步診察。多數現代化裂隙燈包括整合式的數位相機,以便將診斷相片或影片記錄下來。

醫師使用眼底相機來產生眼部後方 (或稱眼底) 的高解析度相片。較新款式的可攜式機型,非常輕薄短小,因此必須使用嵌入式相機。這類可攜式機器的可移動能力愈來愈高,且可用於家庭出診,對醫師和病患都帶來很大的幫助。

一樓:眼科診察

二樓:皮膚科

二樓:皮膚科

皮膚科主要針對各種皮膚病變進行診療。諸如皮膚癌等病變的早期診斷,可以有效提高治癒成功機會。

皮膚鏡是常見的診斷程序,利用整合於內的相機,可以檢查並記錄可疑的皮膚變化。這種診療方式在不同的時間點進行,可以數位化記錄色素的發展。使用的特殊軟體不只記錄影像,更可以進行分析。最大的好處是可利用軟體來進行電腦輔助影像分析。影像記錄分析的一個必要關鍵,是影像擷取的標準化設定。在此嵌入式相機扮演重要角色,能補償各種不同的拍攝條件,包括光源與角度,以確保在不同時期間的影像可用以相互比對。相機的色彩逼真度也是讓診斷盡可能正確的重要因素。

三樓:實驗室設備

我們的醫療中心三樓,有大量實驗設備。這些看起來很厲害的設備,其中絕大部分都配備最先進的相機,在測量過程中扮演關鍵角色。

螢光測量是以這類工具進行的其中一種關鍵應用。這種方式是要測定物質中蛋白質或其他成份的量。相機如果偵測到更多的螢光,檢體中的蛋白質含量就愈高。特定檢體的蛋白質含量愈低,相機感光元件的靈敏度就得愈高。經過適當校正的相機,甚至可以精確測定數值。

當發現病患身上有腫瘤時,必須先進行特徵化,才能擬定有效的治療策略。在此腫瘤組織的處理方式,是十分重要的一環。過去,必須由病理學家透過顯微鏡來檢查組織切片。醫師再根據其發現,決定細胞是正常的或是屬於患病。數位切片掃描開創了全新的檢驗方式。組織切片以整合的高解析度相機進行掃描。病理學家不再使用顯微鏡,而是使用電腦來檢視高解析度相片。這樣的好處很明顯:醫師可在可疑區域加上註解,並測量或分割影像中的特定區域。電腦輔助診斷也可用於偵測病理結構。

三樓:實驗室設備

四樓:手術室

四樓:手術室

Basler 醫療中心的四樓是手術室。

為維持全局綜覽,手術室控制中心內設有許多顯示器,以讓監控者隨時可以透過不同角度,追蹤所有手術室的活動。傳送這類影像的相機,通常都是高度緊湊的裝置,裝設於手術檯上的旋臂。病患的手術過程可以立即傳送或錄下,以供訓練或諮詢之用。手術場域中具備嵌入式相機的設備,必須擁有高解析度,並適用醫院的標準消毒程序。

過去十年以來,微創手術等技術對醫生決定動手術的時機與方式帶來革新。微創手術不必在病人身上造成大型切口,只需要一個鑰匙孔大小的開口,就能處理病人的器官。內視鏡中的小型嵌入式相機,能傳送即時影像,在體內指引方向。大多數情形下,內視鏡也會配備必要工具,例如以讓手術刀能一直處在影片焦點內的元件等。很容易理解為何這類相機必須極端可靠,才能時時確保病患的安全。內視鏡相機通常配備高曲率鏡頭,以帶來最佳視野。

五樓:研究中心

在 Basler 醫療中心,遠離其他每天實際診療作業設備的最高樓層,保留給研究中心。自從更小的相機開始運用在醫療應用的趨勢後,這裡就十分繁忙。

近年來,研究者開發出腫瘤特定抗原,注入病患體內後會附著在腫瘤上。當這些抗原和螢光標記結合時,就能看到腫瘤。問題是,平面的腫瘤影像,對腫瘤的立體結構或大小,能提供的資訊很少。因此研究人員著重在生物發光斷層掃描技術,在此最多會有 5 台相機整合在一個環狀旋臂,啟動後會繞著檢驗對象旋轉。這 5 台相機在移動時,可從不同角度拍下腫瘤的影像。接著以和電腦斷層掃描 (CT) 相似的複雜重建演算法,來產生腫瘤的 3D 模型。

五樓:研究中心

邁向未來的觀點

由於相機在醫療用途的角色日漸吃重,未來幾年,我們的醫療中心將會持續成長。我們已經看到嵌入式相機在醫療中的關鍵地位,也預見未來嵌入式相機將出現在更多應用中。

未來的光明前景,值得我們期待!

這些小小的相機,將帶來下列巨大的益處:除了優異的畫質與可靠性外,相機也必須穩定運作,帶來逼真的色彩。相機愈來愈小的同時,對應的設備也將日益便於攜帶。這樣將開創全新的應用可能性,包括治療臥病在床的患者。

Back to Webshop