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Nouveaux produits

IDS Imaging Development Systems GmbH : La santé en ligne de mire

Publication: Mai 2023

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Contrôle visuel automatique des endoscopes rigides à l’aide de caméras IDS de la famille de caméras LE...
 

Les endoscopes rigides sont utilisés dans le diagnostic médical et la thérapie pour examiner les cavités du corps et les organes creux et pour effectuer des interventions peu invasives. Afin d’éviter tout risque pour les patients et le personnel médical, il est indispensable que les appareils fonctionnent parfaitement. Un contrôle de qualité fiable doit avant tout permettre d’exclure les risques d’infection et de blessure, mais aussi les erreurs de diagnostic. Dans de nombreux pays, les hôpitaux sont légalement tenus de contrôler et d’entretenir régulièrement leurs endoscopes afin de s’assurer qu’ils fonctionnent correctement et qu’ils ne contiennent pas de germes nocifs pour la santé. De plus, il existe des directives et des normes européennes qui régissent l’assurance qualité des endoscopes rigides. Ces contrôles sont effectués par du personnel spécialement formé et comprennent, outre des tests endoscopiques et des contrôles de stérilisation, des inspections visuelles approfondies.

L’entreprise néerlandaise Dovideq Medical Systems B.V. est spécialisée dans les instruments de mesure pour la chirurgie peu invasive. La gamme de produits actuelle s’adresse aux services de stérilisation centrale des hôpitaux, aux fabricants d’endoscopes ainsi qu’aux entreprises de réparation d’endoscopes. Pour le contrôle des endoscopes rigides, Dovideq Medical Systems a développé différents systèmes automatisés et interconnectés. Le testeur automatique d’endoscopes LightControl est particulièrement maniable, petit, léger, bon marché et rapide. Des données détaillées sur l’état de l’endoscope sont collectées et analysées à l’aide de six paramètres de test et de mesure. Cela permet de garantir que seuls des endoscopes en parfait état parviennent au bloc opératoire.

Le système LightControl assure ici un haut niveau d’efficacité et de fiabilité à l’aide de caméras IDS de la famille de caméras LE. Pour la sécurité de tous, le bien-être des patients et, au final, pour le bilan de l’hôpital.

La pandémie de COVID-19 a mis encore plus l’accent sur l’importance de l’hygiène et de la stérilité des endoscopes et autres dispositifs médicaux, ce qui a conduit à une prise de conscience accrue quant à la nécessité de procédures d’inspection automatisées. Un endoscope qui n’a pas été correctement nettoyé et désinfecté peut provoquer la transmission d’infections, un endoscope défectueux peut entraîner des blessures pendant l’examen ou le traitement des patients. Les conséquences d’un diagnostic erroné ou d’un traitement incorrect ne sont pas moins graves lorsqu’un endoscope ne fonctionne pas correctement ou présente un dommage et fournit alors des images erronées.

Les défauts de qualité et l’altération du fonctionnement d’un endoscope qui en résulte peuvent avoir différentes causes. Outre une mauvaise manipulation et un manque d’entretien, il peut s’agir de facteurs tels que la fatigue des matériaux et la contamination. Un transport ou une conservation inappropriés peuvent entraîner des dommages, tout comme le simple vieillissement de l’appareil médical. Les lentilles et autres composants optiques peuvent s’user avec le temps, ce qui génère des images floues ou déformées.

Afin d’éviter que des bactéries ou d’autres agents pathogènes ne se déposent sur l’endoscope et nuisent ainsi non seulement à la qualité des images, mais aussi, dans le pire des cas, aux personnes traitées, ils sont régulièrement stérilisés. Pourtant, le processus de stérilisation peut également nuire à la qualité et à la précision des dispositifs médicaux, car les températures élevées et les substances chimiques utilisées peuvent être potentiellement nocives pour les composants sensibles de l’endoscope. La chaleur et la vapeur, en particulier, peuvent emprisonner l’humidité dans les lentilles et provoquer des dommages. De plus, certains stérilisants, comme le formaldéhyde, peuvent avoir un effet corrosif sur les pièces métalliques.

Les causes possibles sont aussi variées que les dommages potentiels qu’un endoscope peut subir. Pour faire face efficacement à la complexité des critères de contrôle requis, Dovideq Medical Systems a développé le système de contrôle visuel breveté LightControl. « Grâce à la caméra, le système voit bien plus que l’œil d’un chirurgien, par exemple des particules de saleté, des bris de lentille, des impuretés ou des variations de couleur », explique Chielant de Wit, directeur général de Dovideq Medical Systems.

LightControl effectue le contrôle visuel automatisé à l’aide d’une caméra uEye LE d’IDS. Le prix, le capteur et la taille ont été des facteurs déterminants dans le choix du modèle. La caméra industrielle USB3 Vision U3-3860LE Rev.1.2 intégrée est réduite aux fonctions essentielles et dispose d’un capteur Sony sensible à la lumière. L’IMX290 intégré assure, grâce à la technologie BSI (« back-side-illumination »), une excellente qualité d’image avec une séparation nette des couleurs et permet la reproduction fidèle du motif, si importante ici, même dans des conditions d’éclairage défavorables ou fluctuantes. La caméra est compacte et offre de nombreuses variantes ; le boîtier en plastique léger et revêtu est néanmoins robuste. Elle est donc parfaitement adaptée à l’intégration dans de petits appareils et des systèmes embarqués, ce qui la prédestine à un usage dans les techniques médicales.

Pour le contrôle de qualité automatisé des endoscopes, Dovideq a identifié six paramètres de test et de mesure que la caméra examine. En fonction des résultats, le système fournit des informations détaillées en temps réel :

L’algorithme « Bris de lentille » mesure si une ou plusieurs lentilles internes sont cassées. L’algorithme « Détection de particules » détecte si de fines particules de saleté, de l’humidité ou d’autres impuretés ont réussi à pénétrer à l’intérieur de l’endoscope. Pour les deux mesures, la caméra prend plusieurs images et réalise un histogramme. Le système référence les images par rapport aux images précédentes et alimente un réseau neuronal avec ces données.

Les fibres optiques sont mesurées en lux et se basent sur l’émission de lumière. Lors de la mesure « Fibre optique », des valeurs de référence permettent de s’assurer que les fibres ou les paquets de fibres de l’endoscope laissent passer suffisamment de lumière. Cela évite que l’endoscope ne fournisse des images floues.

La « transmission de la lumière » des lentilles est déterminée à partir d’images individuelles prises par la caméra IDS intégrée. L’instrument de mesure utilise alors une source lumineuse calibrée qui tombe sur un plan de pixels. Chaque pixel est associé à une valeur RVB spécifique d’un spectre de couleurs. La combinaison de tous les pixels est convertie et référencée en une valeur de luminance à l’aide d’un algorithme spécialement développé.

La « mesure de la mise au point » permet de vérifier à l’aide de la transformation en ondes Harr si les lentilles sont intactes et non contaminées ou si l’endoscope fournit une image claire. Pendant la mesure, le système capture plusieurs images afin d’avoir une vision de l’état de chaque lentille. Dans le meilleur des cas, la caméra regarde à travers l’endoscope et montre des contours nets.

La « correction de la couleur » est effectuée pour détecter les décolorations dues au processus de stérilisation. Le système prévient des erreurs d’interprétation des images dues à des variations de couleur. L’appareil capture des images et mesure les écarts dans la transmission des couleurs à l’aide du modèle HSV, qui décrit la couleur d’un pixel sur la base de 3 valeurs : Hue (teinte), Saturation (saturation) et Value (luminosité). La correction de la couleur garantit la reproduction exacte des couleurs réelles des organes ou des tissus pour éviter toute erreur de diagnostic ou de traitement. « Les détails des tests et des mesures permettent d’évaluer les informations sur les performances des endoscopes testés et d’établir des analyses d’évolution et de tendance », explique Chielant de Wit. « LightControl enregistre tous les détails des mesures de l’endoscope, y compris les résultats des tests, dans une base de données appelée Endoscope Manager. Cela permet d’établir des rapports de gestion et de qualité spécifiques. »

Selon Chielant de Wit, les avantages pour le client sont évidents. « L’inspection visuelle automatisée des endoscopes contribue à l’assurance qualité, à l’efficacité, à la rentabilité et à la sécurité des patients à l’hôpital ou dans les cabinets médicaux. » Des systèmes comme LightControl y contribuent largement en fournissant des résultats objectifs et en détectant même les plus petits défauts, rayures ou usures sur les endoscopes. De plus, la précision et la cohérence sont toujours identiques, indépendamment de facteurs tels que la fatigue ou l’erreur humaine, et ces systèmes sont beaucoup plus rapides. Cela permet d’économiser du temps et de l’argent, d’augmenter la disponibilité des appareils et d’améliorer l’utilisation des ressources. Les défauts ou dommages potentiels sont détectés à un stade précoce, ce qui peut éviter des réparations coûteuses ou le remplacement des endoscopes. Les images ou vidéos qui en résultent sont disponibles comme preuves de l’inspection et peuvent être utilisées, si nécessaire, pour l’analyse des erreurs et à des fins de formation.

Perspectives

« Les endoscopes sont des appareils médicaux vitaux qui permettent aux médecins de diagnostiquer et de traiter un grand nombre de maladies en offrant une vue claire et sans équivoque du corps d’un patient. Cependant, comme tout appareil médical, les endoscopes sont soumis à l’usure et doivent être réparés ou remplacés avec le temps », concède Chielant de Wit. La demande en matière d’inspection visuelle intelligente automatisée des endoscopes est déjà élevée et devrait continuer à augmenter dans les années à venir. La demande en matière de technologies d’inspection automatisées est en effet de plus en plus forte, en raison notamment de l’augmentation du nombre de procédures endoscopiques et de la sensibilité croissante aux risques d’infection. En outre, l’intelligence artificielle contribuera à améliorer l’efficacité et la précision des processus d’inspection et à minimiser les erreurs humaines.

Les besoins du secteur de la santé évoluent aussi rapidement que les technologies utilisées dans ce domaine. Le recours aux caméras IDS fait ici de plus en plus ses preuves. « Dans les techniques médicales, la demande pour nos produits a particulièrement augmenté l’année dernière, ce qui nous réjouit, et pas seulement d’un point de vue économique », explique Jan Hartmann, directeur général d’IDS. De plus en plus de caméras IDS contribuent ainsi à la promotion de la santé dans le monde entier.

Caméra de projet économique : La uEye LE

- Interface : USB 3

- Nom : U3-3860LE-C-HQRev.1.2

- Type de capteur : CMOS

- Fabricant : Sony

- Fréquence d’image : 135 ips

- Résolution : 1936 x 1096 px

- Obturateur : Rolling Shutter (Obturateur roulant)

- Format de capteur : 1/3"

- Résolution : 1,31 MP

- Dimensions : 47,0 x 46,0 x 23,9 mm

- Poids : 36 g

- Connecteur : USB Type-C

- Applications : traitement d’images industriel, techniques médicales et automatisation des laboratoires, applications d’inspection, entre autres.

https://fr.ids-imaging.com/

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