Medyczna rejestracja obrazu wideo

W opisanych wyżej szybkich kamerach dostępnych przed 2018 rokiem, ze względu na ograniczenia sprzętowe związane z ochroną elementów transmitujących światło i polegające na krótkim czasie dopuszczalnego działania oświetlenia (zwykle kilka sekund) nie było możliwe w pełni kontrolowane włożenie endoskopu, tak aby uzyskać widoczność fałdów głosowych. Aby w pełni wykorzystać całe światło rejestracja obrazu rozpoczynała się razem z włączeniem światła i dokonywano rejestracji jednej długiej kilkusekundowej sekwencji. Sekwencja zapisywana byłą w pamięci głowicy kamery i dopiero po zakończonym jednym badaniu z jedną rejestracją dane przenoszone były do komputera w całości. Zauważmy, że 4 sekundy nagrania przy prędkości 2000 kl./s to 8000 klatek. Przy podglądzie z szybkością 16 kl./s przejrzenie całego materiału to prawie 10 minut obserwacji. Przy takim długim czasie łatwo utracić koncentrację i przeoczyć istotne elementy. Dużą pomocą było generowanie przekrojów kimograficznych, ale i tak analiza zapisu zajmowała kilkanaście minut, czyniąc badanie trudnym do wykonania w warunkach klinicznych.

W przypadku zestawu ALI Cam HS1 + ALI Lum + DiagnoScope Specjalista przyjęto inną zasadę. Dzięki oświetlaczowi laserowemu możliwe było sterowanie światłem w taki sposób, aby uzyskać podgląd obrazu z kamery przy znacznie obniżonym natężeniu oświetlenia. Umożliwiło to wprowadzenie sposobu pracy charakterystycznego raczej dla stroboskopii – kontrolowanego włożenia endoskopu i uzyskanie na podglądzie obrazu fałdów głosowych, a potem rejestrowania pojedynczych krótkich (~100 ms) sekwencji w trybie szybkiego filmu w momentach fonacji. Sprowadziło to badanie do postaci nawet prostszej niż w przypadku stroboskopii, gdyż nie ma konieczności czekania na uzyskanie synchronizacji stroboskopii z głosem pacjenta – sekwencję slow-motion zarejestrować można w dowolnym momencie, przy czym domyślnie rejestrowane są sekwencje długości 200 klatek z możliwością przełączenia do trybu z sekwencjami do 2000 klatek, gdy konieczne jest zarejestrowanie początku lub końca fonacji, albo zjawisk przejściowych. W pierwszym przypadku (200 klatek) ilość danych tylko kilkukrotnie przewyższa ilość danych z nagrania stroboskopowego, a cała analiza przebiega zasadniczo identycznie z uwzględnieniem braku konieczności dodatkowego stabilizowania obrazu z szybkiej kamery w odróżnieniu od obrazu stroboskopowego i z możliwością natychmiastowego uzyskiwania przekrojów kimograficznych.

W najnowszej wersji interfejs programu DiagnoScope przeznaczony do obsługi szybkiej kamery (rys. 22) został więc wyposażony w 4 tryby pracy:

1. nagrania HD,
2. nagrania „high speed” w trybie uproszczonym 1/10 s, zapewniającym największą łatwość obróbki i analizy i nieco zbliżonym obsługą do stroboskopii,
3. nagrania „high speed” w trybie nagrania jednosekundowego, zapewniającym większą ilość danych i możliwość wykonywania analiz wielookresowych obejmujących jitter i shimmer,
4. nagrania w trybie EVI z wykorzystaniem światła fioletowego.

Rys. 22. Okno rejestracji danych programu DiagnoScope z usprawnionym sterowaniem i nowymi trybami pracy

We wszystkich trybach nagrania dokonywane są obecnie w sposób umożliwiający uzyskanie najwyższą jakości obrazu i dodatkowo jego późniejszą korektę Dodatkowo, dzięki autofokusowi i cyfrowej kontroli parametrów obiektywu kamery wprowadzony został mechanizm pozwalający na znacznie dokładniejsze – niż w przypadku klasycznego sprzętu endoskopowego – określanie rozmiaru struktur na zdjęciach (rys. 23).

Rys. 23. Nowość – dzięki cyfrowej kontroli parametrów obiektywu uproszczono istotnie proces określania rozmiarów struktur na zdjęciach oraz zwiększono jego dokładność