无线内窥镜诊断软件的设计与实现文献综述
2020-03-26 14:50:44
第一部分: 简述自己的论文工作内容,明确工作的目标。在自己对课题的理解的基础上简述工作任务,明确细化工作目标。
内窥镜是一个配备有灯光的管子,内窥镜可以经人体的天然孔道,或者是经手术做的小切口进入人体内。最初的内窥镜是用硬质管做成的,发明于100多年前。虽然它们逐渐有所改进,但仍然未能被广泛使用。后来,在20世纪50年代内窥镜用软质管制作,因而能在人体内的拐角处轻易地弯曲。在1965年,哈罗德#183;霍普金斯在内窥镜上安装了柱状透镜,使视野更为清楚,今天的内窥镜通常有两个玻璃纤维管,光通过其中之一进入体内,医生通过另一个管或通过一个摄像机来进行观察,有些内窥镜甚至还有微型集成电路传感器,将所观察到的信息反馈给计算机。
医疗内窥镜是目前常用的一种临床诊断工具,医生通过内窥镜能直接观察到人体内部,还可以利用它进行微创的外科手术,在医学界应用广泛。随着内窥镜摄像机系统在检查、诊断和治疗领域中的不断发展。
电子内窥镜主要由光学镜头、信息采集系统、监视器等器件组成。传统的电子内窥镜是用光学镜头成像于面阵CCD(电荷耦合器件),由CCD进行光电变换,将图像由光信号转换成视频电信号经电缆传送到监视器上显示。成像原理主要是:信息采集系统装备的光源发出的光信号,经镜头内的导光纤维导人人体体腔,经体腔内表面反射后,被镜身前端装备的微型图像传感器CCD接收,CCD将光信号转换成电信号,再通过导线输送到信息采集系统,信息采集系统将图像信号处理后显示在监视器屏幕上,医生可以做出更好的判断。电子内窥镜技术是目前最先进的内窥镜技术,该技术的发展使得医学成像技术向前迈进了一大步。因此电子内窥镜系统是一个超小型CCD的图像采集与显示系统[1]。为了在内窥镜检查中得到最佳图像,需要配备内窥镜检查专用彩色液晶显示器。
本课题研究的是在Windows系统下设计一款内窥镜的诊断软件。主要内容是电子内窥镜数字图像的实时采集和处理。此软件在Windows系统下利用VC 完成,能够调用驱动程序接口将来自采集卡的视频信号显示在计算机上,对图像信号进行处理,增强显示效果,同时支持对视频信号进行存储,并且截取其中的静态图像,生成报表。生成的报表可以在数据库中进行存储。
第二部分: 简述在自己论文工作的领域中,前人已经完成的工作,取得的成果,简述所采用的方法。(重点)
1795年,德国Bozzini从自然腔道进入,开创了内窥镜的起源。1835年,内窥镜之父Antoine Jean Desormeaux使用煤油灯作为光源,通过镜子折射观察膀胱的情况。世界上第一个内窥镜是1853年法国医生德索米奥创制的。
随着现代化科学技术的发展,内窥镜经过彻底改革,用上了光学纤维。现在最常用和最直接有效的方法就是内窥镜检查消化道疾病,内窥镜在消化道疾病的诊断中起着极为重要的作用。但目前的设备存在极大的不便性,如今常用内窥镜系统都带有引导插管,系统操作非常不方便,同时病人的在使用设备检查的时候很痛苦,而且检查的部位受到限制,无法实现对小肠部分的检查。随着技术的发展,以色列人开发出了无线内窥镜系统[2],其发展还在起步阶段,有部分的局限性,比如图像分辨率不够高、不能控制体内胶囊的工作状态、胶囊内电池供电时间有限、无法实现大肠部分的检查、只能实现二维图像的采集、仅是一个单向数据通信系统、医生无法现场实时观察病人消化道图像等。另外,韩国人Park 和Nam[3]也提出了一个基于模拟电路的无线内窥镜系统,其主要贡献在于在无线内窥系统中引入了双向通信的概念。
无线内窥镜系统提供三种可供选择的系统工作方式[4]:在线工作模式、离线工作模式以及在线与离线结合模式。