图像采集技术使远程监测得以实现

2010-11-04 20:08:50来源: 创e时代 关键字:远程监测图像技术  图像采集技术

  远程访问设备能在多大程度上被用于医疗领域?人们对此产生浓厚兴趣是意料之中的事。利用通过以太网传输视频的远程医疗监控设备可以实现诸多应用,远程指导、远程诊断以及远程手术仅仅是其中一部分。这类设备使得医生不论身在何处都可以够查看和分析患者的信息。

  远程技术通常是医疗诊断和治疗不可或缺的组成部分,它帮助医生让高品质的持续医疗护理更贴近病人。应用于医疗领域的远程设备成功地集成了多种设置和情景,满足了易用性和便利性的需求。远程诊断是广泛使用远程监控设备的主要领域之一。图像采集技术是推动远程医疗的核心组成部分,本文将对图像采集技术进行综述。

深入了解远程诊断

 

图1。连接图显示了如何将图像采集卡连接到一台带VGA或DVI输出端口的医疗设备。

  人们现在可以通过远程诊断特定的病症、疑难症状。

  过去,病人与经营诊所的医生直接接触。然而,在有了远程监测医疗设备后,患者和医生可以居住在相距很远的地方。虽然有些系统采用的是有线连接,但大多系统工作在无线方式。当然,需要对病人进行适当的培训,以便让病人能够自己执行必要的操作。因而,咨询医师能够得到实时准确和清晰的反馈。在理想情况下,为了远程互动,同时需要图片和视频流。

  从源输出获取视频和图像的设备-图像采集卡提供视频。可以将采集到的视频内容录制到一台计算机,然后再通过互联网传输。依据图像采集卡型号的不同,获取来自源输出,任何一台医疗诊断设备的数据。采集高分辨率的图像或视频,确保远程诊断专家能得到可以用来做诊断分析的高品质图像。

  例如,VGA2Ethernet以高达每秒120帧的速率捕获单链路DVI或VGA信号。其最大分辨率为1900 × 1200,并通过以太网无损地传输视频内容。它有一个用于与目标计算机相连的普通RJ45以太网端口,支持高达1Gb的传输速率。      

  通过这种方法具体能达到多少帧每秒,取决于屏幕的分辨率、屏幕刷新频率和屏幕内容像素的变化、计算机所运行的操作系统,以及计算机采集图像的速度。通常,传送一帧未经压缩的画面相比传送被压缩的一帧画面,其速度要慢。最新的技术能以RGB格式采集和传输原始VGA帧。它所提供的画面质量要好于VGA-视频转换器,后者配有合成或S-视频采集卡。

  可以连接两个或多个图像采集卡,同时采集多路信号。然而,若采用多个图像采集卡,每个图像采集卡的帧频(指每秒钟放映或显示的帧或图像的数量)会有所不同。能达以多少帧频取决于计算机的性能。帧压缩并不会降低输出图像的质量。有些图像采集卡可以通过以太网交换机使用。这样就可以通过单一以太网接口将局域网和图像采集卡连接起来。

  通过使用交换机,以太网电缆的使用长度被延长,图像采集卡和诊断设备之间的距离也就能离得更远。这些特性允许用户没有任何损失地将来自诊断设备的数据送出。VGA内容被数字化。将采集到的VGA或DVI信号通过以太网传输。一个用来采集声音的立体声音频输入端是必不可少的,例如,用于(远程)听诊。

远程医疗:实际用例

 

  VGA2Ethernet可以每秒120帧的速率采集单链路DVI或VGA信号。

  在紧急情况或在复杂的地理环境下,图像采集卡非常有用。例如,在2008年,亨利福特医院就曾使用图像采集卡来获取加拿大珠穆朗玛峰救援探险队的图片。通过使用GE公司的LOGIQ书本式便携超声设备采集拍摄图片,然后通过卫星实时传输给探险基地的医生。远程监控设备不仅可以实现执行远程诊断,还可以远程指导一个经过培训的操作人员。

远程指导

  可以接受远程指来完成检查或手术。在某些情况下,得到人在远方的专家的及时专业咨询至关重要。各种伤病,如膝盖或肩膀外伤、骨裂或骨折、出血、肌肉萎缩等都可以由专家远程进行病情评估。

  远程指导让一个受过最低程度培训的操作人员和高度熟练的医学专家进行合作。这类远程指导的应用有益于紧急救援人员和战场医务人员。使用图像采集卡来捕获图像,然后将它们发到互联网,能让专家快速地评估患者的受伤程度,并决定是否运送病人去医院或是在现场进行救助。

  美国宇航局研究人员对该方法进行了优化,使非医护操作人员能获取超声图像,包括肌肉骨骼损伤的图像。传播设备从源输出(任何有信号输出的诊断设备或普通数码相机)采集视频,将其经动态压缩后通过互联网传播。

  图2。图中显示了如何将一台VGA打印机连接到医疗设备,以及如何使用。

  在都灵冬奥会期间,亨利福特卫生系统医院外科部曾使用图像采集卡,让奥林匹亚团队能联机中心的医生。将现场发生的治疗过程的实时、高清晰度图像通过视频流传送给远程的医生。

  远程患者监测。远程医疗系统变得更加可靠和集成化,他们能以一种越来越有效的方式满足老年人的需求。这些系统大多是针对患有慢性病(糖尿病,高血压,充血性心力衰竭等等)的老年患者,这类老年患者无法前往传统的医疗点接受治疗。用于提高老年人自理能力和协助慢性病医疗护理所涉及的技术范围广泛,包含远程监护、远程医疗以及采用其它技术实现的医疗服务。

  远程病人监护用到了各种各样的技术。这些技术设计用于管理和监督一系列的健康状况。即时检验监测设备可能将成为用于在卫生系统的多个节点之间通信的全面集成式健康数据收集、分析及报告系统的一部分。这些设备将在病人的健康状况发生恶化时发出警报。

  远程病人监测技术为医生能综合考虑护理配合、行为变化以及做出基于证据的诊断决策,提供了有效支持。有供病人、看护、医院使用的远程病人监护功能。一款理想的远程病人监护系统将全面考虑这三者的需求。被收集的资料包括生命体征(血糖、血压、体重、脉搏血氧等),以及对患者的情绪和身体状况的评估。

  远程监控设备收集这些数据并通过低带宽电话线、互联网或局域网或广域网络进行传送。这些被采集到的患者信息被用于患者的治疗。从而加强了患者、看护和医院之间的沟通,提高了护理配合和看护支持以及提高了患者的服药依从性(按医嘱服药)。该方案减少了病人住院和前往医院就诊的需要。相比由护士进行电话调查,该方案提供了另一种成本更低的选择。

  

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关键字:远程监测图像技术  图像采集技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/1104/article_1624.html
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