白內障是全球導致視力喪失的主要原因之一。以往通常認為只有年長者才容易患上白內障,但是隨著3C電子產品的氾濫,白內障的患病人群正呈現年輕化的趨勢。根據世界衛生組織(WHO)的統計,白內障影響了全球6,250萬人,其中超過8成導致中度到重度視力喪失。由此可見,白內障成為無法避免的通病之一,而白內障的手術需求也日益增加。
在引入工業相機和機器視覺系統之前,白內障手術通常依賴傳統的手術儀器和人眼觀察患者的眼睛,這有一定的限制和風險。醫生可能無法清楚地看到眼睛內部的細節,這可能會導致手術的準確性和安全性受到影響。
為了解決傳統白內障手術中存在的困難和挑戰,將工業相機和人工智能(AI)相結合,為白內障手術提供了新的解決方案;該方案不僅能提供更清晰、更詳細的眼睛影像,從而幫助醫生更好地進行手術,並且還能保存紀錄,以便日後查閱。
嵌入式相機的應用
本案例中使用的是The Imaging Source兆鎂新的DFM 37UX226-ML嵌入式相機,它採用1/1.7 吋索尼STARVIS IMX226 CMOS影像感測器,像素尺寸1.85µm,解析度4000×3000(12MP),幀率30fps,捲簾快門,配備USB 3.1介面、觸發器和I/O 輸入;外觀小巧(30mm×30mm×15mm)。
這款高精準度、高幀率的嵌入式相機,支援Windows及Linux作業系統,也支援嵌入式平台NVIDIA Xavier NX、Jetson Nano、Raspberry Pi等,提供更完整的解決方案。
在白內障手術的術前檢查與診斷、手術過程中的即時監控、術後評估階段,工業相機都能發揮重要作用。
(1)術前檢查與診斷
在白內障手術前,精確的診斷不可或缺。 DFM 37UX226-ML嵌入式相機可用於高精度的眼底成像,幫助醫生詳細檢查眼睛的結構和白內障的具體情況。透過高解析度影像,醫生可以更準確地判斷白內障的類型和嚴重程度,從而製定更有效的手術方案,大大增加手術的成功率,為病人的健康提供更多保障。
AI技術的引入也在診斷階段開始發揮關鍵作用。透過大量的手術影像數據,可以訓練深度學習模型來識別和分類不同類型的白內障。這些模型可以自動分析患者的眼睛影像,協助醫生診斷,並制定手術方案。
(2)手術過程中的即時監控
在手術過程中,DFM 37UX226-ML相機可以提供即時、高解析度的影像(12MP),幫助醫生精確操作;AI深度學習系統可以即時分析相機捕捉到的影像,並提供輔助決策建議。例如,在水晶體的移除和人工水晶體的植入過程中,工業相機+AI的即時影像系統可以幫助醫生更好地控製手術進程,提示醫生最佳的切割路徑或提醒潛在的操作風險,避免誤操作,提高手術的成功率和安全性。
(3)術後評估
DFM 37UX226-ML相機為AI演算法提供高品質的影像品質,透過分析術後影像和患者恢復數據,AI系統可以評估手術效果,預測患者的恢復進程,例如幫助醫生檢查傷口癒合情況、人工水晶體的位置是否正確等,及早發現和處理可能的術後併發症;並提供個人化的恢復建議,幫助醫生更好地管理術後護理。
DFM 37UX226-ML就是一款非常適合用在白內障手術中的高性能產品;而AI技術則透過深度學習和數據分析,進一步提升了手術的精準度和安全性。這些技術的結合,不僅提高了手術成功率,也改善了術後恢復效果,為患者帶來了更好的醫療體驗。
小結
The Imaging Source 兆鎂新DFM 37UX226-ML嵌入式相機在這個應用案例中用於即時捕捉眼睛內部的影像,並與括影像處理軟體、手術輔助軟體以及專門開發的AI演算法相結合,能夠提供即時的數據分析和視覺監控,在手術過程中提供輔助決策建議,進一步增強了手術的安全性和精準度。
在引入工業相機和機器視覺系統後,白內障手術的成功率和安全性得到了顯著提高。這個應用案例對未來白內障手術和眼科手術產業有正面影響。隨著機器視覺技術的不斷發展和進步,相信將會有更多類似的應用案例出現,進一步提高手術的準確性、安全性和效率。這不僅會造福更多的白內障患者,也將推動眼科醫療技術的革新和進步。