視覺醫療輔助系統

隨著醫療產業飛速發展,傳統手術間的設備配置漸漸滿足不了手術工作的需要,近十年來,物聯網的興起以及電腦運算能力大幅提升,帶動各地醫院擁抱數位轉型的熱浪,精準醫療開始成為各個國家醫學發展的主流方向。視訊與通訊融合的革新,替醫護人員帶來更高效的診療品質,而在這進步的過程中,一體化手術室的建置就是一項重要的里程碑!在過去,患者手術過程只有少量的資料被手寫記錄下來,術後再由醫生及護士各自將數據整合,登錄在患者的資料庫中,這樣不僅分散並且耗費醫療人員龐大的時間。而現在一體化手術室的出現,我們可以用一套視覺醫療輔助站將所有數據完整搜集起來,優化工作流程與配置有限的資源。

視覺醫療輔助站的核心概念,是將手術室中醫療器材設備影音來源集中串聯在一起,將多個畫面統整在一個介面上,方便醫生開刀,手術過程可轉換為 DICOM 格式上傳PACS 系統做病例備份,因應聯合會診、視訊教學或視訊會議等需求,即時傳輸至各個遠端醫療場域中。現在有了高效的視覺醫療輔助站,患部能比肉眼以 200 倍的放大率呈現在螢幕上,透過影像採集卡提供的4K 超高清影像,醫生不用再吃力的盯著患部開刀,且手術過程也能完整地被錄製下來。除此之外,當手術過程中發生緊急狀況時,醫護人員可即時透過串流技術傳送無失真低延遲的影像至檢察室,由相關醫療團隊迅速給予協助,不用像以往需要移動病患,降低在搬運過程中的風險!

相較於其他的專業市場,醫療產業有相當嚴謹的法規及高專業門檻的限制,建造一套完善的視覺醫療工作站,除了需要專注在影像的無延遲、超高解析度的渲染、高效能影音錄影及即時串流處理能力上,更要能連結院內各類醫療設備,將資訊數位化儲存整合,透過友善直覺的操作介面協助醫護人員化繁為簡。

許多業者無法跨入醫療系統,並非做不到軟體層面的規格,而是不熟悉醫療體系的影像需求及各項醫療設備對接方式,因此遲遲不敢跨進醫療產業。針對醫療產業的軟體開發商,聰泰統整了以下 3 點在開發視覺醫療工作站常遇到的問題:

1. 醫療設備影像越來越高規格,對於採集2K、4K 甚至 8K 超高畫質低延遲的需求沒有把握。

2. 不熟悉醫療體系的通訊串接方式,在對接醫療系統時遇到難題。

3. 面對嶄新的 3D 醫療手術,不知道如何導入電腦 3D 技術與之結合。

使用 NexVDO SDK 的三大優勢

聰泰醫療產業客戶有 300 家以上,NexVDO SDK 在醫界已行之多年,除了即時無失真影像採集與壓縮、高效多碼流錄影之外,針對大家常遇到的3 大問題提供解方,降低軟體業者開發上的門檻,大量縮短時間。

8K 高清低延遲的影像處理

醫療的影像越清晰對醫生判斷決策越有幫助,當 2K 的畫質提升到 8K 的解析度,象徵著在每一單位尺寸內的精密度提高了 16 倍,在螢幕上每一吋皮下微血管都能清楚地無損還原呈現。通過 8K 顯示技術,醫生不需要戴著顯微鏡就能進行超精密的手術。

NexVDO SDK 最高支持到 8K60 無壓縮影像的採集及渲染,從採集傳輸至屏幕時間可低於 50 毫秒以下,採集的同時也能用多碼流技術將影像做儲存備份錄影管理,除了讓醫生可以透過超高解析度的影像對病患進行治療,也有適切解析度的影像作為示教素材。

醫療產業專用的通訊協定

標準化的過程一直是許多醫院於進行資訊系統整合工作的一個難題。

醫療影像種類繁多,為了醫療影像在跨院時流通性更高,影像格式並非採用一般常見的 JPEG 或 BMP,而是採用醫療數位影像傳輸協定 ( DICOM ) 的影像格式標準。DICOM 當中包含了檔案格式的定義及網路通信協定,專門用於醫學影像的處理、儲存、列印及傳輸。

NexVDO SDK 提供各項醫療工作站所需的模組,整合各項數位資訊傳輸協定,例如 HL7、DICOM 與 Worklist。透過 DICOM 協定連結醫院的 PACS Server 將所有資訊做統一編輯、上傳、下載與管理,讓開發者有效率地對接醫療系統。此外,隨著影像流通性越來越高,大眾對隱私安全性也越來越提升,NexVDO SDK 提供影像串流加解密的功能,當手術影像需要回放或遠端傳輸時,可以要求接收方做解碼的動作,多一層保障讓患者無虞。

高效的 3D 影像技術

2012 年開始,醫療引進達文西手術機器人,各大醫材廠商紛紛將 3D 影像技術納入手術醫療設備中,外科醫生只要在一旁透過 3D 立體視覺影像及控制台上的搖桿,就能替病患進行開刀縫合。你知道嗎?目前,全世界每隔 36 秒就有一台達文西在輔助外科醫生提高手術效率。過去醫療產業只有 2D 的影像,缺少深度的資訊讓醫生診斷需靠其他數據來輔助,現在 3D 成像能完整的呈現畫面更豐富的細節,多了深度資訊也讓醫生能從不同角度來判斷,大大提升診斷的精確度。但是對於開發者而言,3D 影像技術是一塊陌生的領域,它有自己的影像格式、渲染方法及編解碼,若是要上手則需要花上大量的時間來學習!

NexVDO SDK 支援 3D 採集通用的模式,例如:L+R / Side by Side / Top Bottom / Line by Line 訊號的數據,並且支援 3D 影像渲染,讓開發者無需花費太多力氣,就能與前端 VR 裝置做整合。在錄影與串流格式部分,我們也支援 3D 的編碼 H.264 MVC 協定來輔助開發者進行影像壓縮處理。 NexVDO SDK 完整提供 3D 影像從採集、錄影、串流、回放與編輯一條龍的解決方案,讓你面對 3D 影像就像處理 2D 影像一樣高效輕鬆簡單!

AI 智能視覺辨識在醫療的兩大應用

當醫療設備解析度越來越高、數量不斷增多,影像數據也隨之劇增,醫療影像的儲存與回放已無法再滿足於現況,AI 與大數據分析的結合大力助長影像辨識在醫療產業的服務,引領醫療產業突破諸多困境,以下為 NexVDO SDK 在 AI 智能視覺辨識中最炙手可熱的兩大應用:

病兆即時預測與分析

以往醫生有一張病患的的 X 光片影像,需要來來回回與不同科室分析診斷,現在只要透過輸入大量的病兆影像並訓練過後的 AI 模型,就能在短短幾分鐘內辨識分析罹患腫瘤的機率有多高。但這樣還是需要在診斷後才能進行,現在只要採用聰泰的影像採集卡,醫院能直接透過 NexVDO SDK 整合 AI 模型到系統,協助醫生做即時的病兆推論分析,不需要等到病患離開才做處理。而醫生在診斷當下,若發現模型提示錯誤,可自行手動抓拍標示回饋至 AI 視覺辨識系統中,讓模型重新訓練,透過迭代式的系統設計提升醫療效率!

手術導航系統

在達文西手術機器人之後,大眾對於精密機械手臂替自己開刀這件事多了更大信心。在電影中你可能看過外科手術由機器人完成,在這世界上真的有一群科學家及醫學權威正在開發著脊椎手術導航系統。

聰泰目前也與骨科醫院正在合作,透過 3D 相機描繪操作的表面與周圍區域,並整合 AI 智慧影像辨識運算產生手術地圖,引導機械手臂精準又自動地完成複雜的開刀手術。

在未來,既有的醫療服務將結合更高端的影像技術,在 5G 的世界,更能以患者為中心提供更精準的醫療照護,除了在生病時輔助醫生提供協助外,也能在患者健康有疑慮時做即時提醒預測。醫生突破地理限制,在遙遠的彼端控制手術機器人執行開刀手術,一切可望 AI 影像視覺技術在醫療產業開啟嶄新的扉頁!