Medical & Life Sciences

Kameras in der Medizin

Überzeugende Präzision und Leistungsstärke

Moderne Technologien haben das Gesundheitswesen stark vorangetrieben, insbesondere durch industrielle Digitalkameras. Diese ermöglichen Ärzten, detaillierte visuelle Informationen zu erfassen und so Diagnoseverfahren, Behandlungen und die Patientenüberwachung erheblich zu verbessern.

White Paper

Vorteile von Machine Vision Kameras in der Medizin

In unserem White Paper erklären wir:

  • welche Rolle Machine Vision Kameras in medizinischen Anwendungen spielen,

  • welche Kriterien bei der Auswahl der richtigen Kamera in der Medizin wichtig sind

  • und warum Farbechtheit in diesem Bereich unverzichtbar ist.

Wie Industriekameras das Gesundheitswesen revolutionierten 

Bevor Kameras in der Medizintechnik zur Verfügung standen, war es oft schwierig, genaue diagnostische Informationen zu erhalten. In den 1800er Jahren waren z. B. Verfahren weit verbreitet, die als "explorative Chirurgie" bezeichnet wurden. Das bedeutet, dass Ärztinnen und Ärzte invasive Methoden wie z. B. Operationen anwenden mussten, um Diagnosen zu stellen. Heute gibt es dank der Bildgebungs- und Vision Technologien viele kamerabasierte Diagnosegeräte auf dem Markt, die diese Prozesse erleichtern.

Typische Anwendungsgebiete:

  1. Funduskameras zur Netzhautuntersuchung in der Augenheilkunde (Ophthalmologie). 

  2. Automatisierte Mikroskopie zur Analyse von Körperflüssigkeiten wie Blut oder Urin.  

  3. Endoskope zur Untersuchung von Organen und Körperhöhlen. 

  4. Intraorale Scanner zur digitalen Erfassung der Mundhöhle in der Zahnmedizin. 

  5. Digitale Dermatoskope zur Identifizierung und Verfolgung verdächtiger Hautareale in der Dermatologie.  

All diese Geräte liefern Informationen, die sowohl zur Diagnose als auch zur weiteren Behandlung in den Bereichen Medical & Life Sciences beitragen können. 

Vorteile von Medizin-Kameras im Überblick 

Es gibt vier große Vorteile, die Kameras im medizinischen Bereich bringen können.

Dokumentation in Medizin

Dokumentation 

Mit einem digitalen Bild können Ärztinnen und Ärzte einen interessierenden Bereich leichter untersuchen, als wenn sie durch eine an einem Gerät befestigte Optik blicken. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Bilddaten mit Anmerkungen zu versehen, um verdächtige Bereiche im Laufe der Zeit erneut zu identifizieren und zu verfolgen. All diese Bilder und Informationen können in digitalen Patientenakten gespeichert werden und stehen medizinischem Fachpersonal weltweit zur Verfügung. 

Bildanalyse in Medizin
Wang et al.: Deep Learning for Identifying Metastatic Breast Cancer, 2016

Bildanalyse 

In der heutigen Tumordiagnostik ist die Entnahme und Analyse von Gewebeschnitten unter dem Mikroskop immer noch gängige Praxis. Mit automatisierten Mikroskopen kann das Bild des Objektträgers gescannt werden. Moderne Bildanalysealgorithmen, wie z. B. neuronale Netze, können dann das Bild nach verdächtigen Regionen durchsuchen und Pathologinnen und Pathologen zur Analyse vorgeschlagen werden. Dieser Prozess geschieht innerhalb weniger Minuten, während die manuelle Untersuchung mehrere Stunden dauert – und von einer einzigen menschlichen Person abhängt. 

Automatisierung in Medizin

Automatisierung 

Zwei Trends treiben die Entwicklung in diesem Bereich voran. Zum einen steigt der Bedarf an Mehrfachdiagnostik (auch aufgrund demografischer Faktoren). Gleichzeitig erfordern steigende Arbeitskosten eine stärkere Automatisierung. So müssen z.B. Röhrchen mit Blutproben nicht mehr manuell von Laborpersonal aufbewahrt werden, sondern werden mit Hilfe von Barcode-lesenden Klassifizierungssystemen archiviert. 

Visualisierung in der Medizin

Visualisierung 

In der Medizin dienen Kameras auch als "Augen" in zahlreichen anspruchsvollen bildgebenden Verfahren. Als Endoskope erfassen millimetergroße Kameras den Weg des Geräts durch das Körperinnere. In der fluoreszenzgesteuerten Chirurgie können Chirurginnen und Chirurgen in Echtzeit während des Eingriffs z. B. zwischen gesundem und krebsbefallenem Gewebe unterscheiden. Die Fluoreszenzangiografie zeigt Augenärztinnen und Augenärzten den Zustand der Blutgefäße im Auge, und Hyperspektralkameras differenzieren zwischen gut und schlecht durchblutetem Gewebe.

Leistungsanforderungen für eine präzise Diagnose

Der diagnostische Prozess hängt oft direkt vom Kamerabild ab. Aus diesem Grund müssen Kameras, die für den Einsatz in der Medizin entwickelt wurden, hohe Leistungsanforderungen erfüllen:

  1. Zuverlässigkeit und Robustheit: Industriekameras müssen präzise gefertigt, langlebig und extrem zuverlässig sein, um konstant vergleichbare Bilder zu liefern. Sie müssen nach ISO-Normen hergestellt werden, um den Anforderungen medizinischer Gerätehersteller zu entsprechen.

  2. Hohe Farbtreue: Diagnosen basieren oft auf Farbinformationen, daher muss die Kamera Farben exakt ins digitale Bild übertragen. Die auf dem Monitor sichtbare Farbe muss der realen Welt entsprechen.

  3. Langfristige Verfügbarkeit: Da die Zertifizierung diagnostischer Geräte zeitaufwendig ist, müssen Kameras langfristig verfügbar bleiben.

  4. Richtiger Funktionsumfang: Neben Rohdaten müssen Kameras erweiterte Funktionen wie Farbinterpolation, -kalibrierung, Schärfekorrektur und weitere bieten, um den Anforderungen gerecht zu werden.

Anwendungsbereiche medizinischer Kameras im Überblick

Die digitale Bildverarbeitung eröffnet vielfältige Möglichkeiten zur Erforschung, Analyse und Diagnose von Krankheiten.

Funduskamera und Co. für die Ophthalmologie

Ophthalmologie

Bildgebende Technologien spielen in der Augenheilkunde (Ophthalmologie) eine wichtige Rolle. Medizin-Kameras, wie z. B. moderne OCT- oder Funduskameras zur Netzhautuntersuchung, vereinfachen und verbessern die Diagnostik und Therapie von Augenerkrankungen sowie die Mobilität der Behandlungsmethoden. Entscheidend sind dabei Faktoren wie eine präzise Farbwiedergabe, Reproduzierbarkeit, Empfindlichkeit sowie hervorragende Bildqualität bei optimaler Geschwindigkeit und Auflösung. Basler bietet Ihnen die passenden, leistungsstarken Technologien für alle Anwendungsfälle. 

Computergestütztes Immunfluoreszenzmikroskopiesystem EUROPattern (EUROIMMUN Medizinische Labordiagnostika AG, Deutschland) für die Autoimmunitäts- und Infektionsdiagnostik mit Basler ace CMOS-Kameras für die Fluoreszenzbildgebung
Computergestütztes Immunfluoreszenzmikroskopiesystem EUROPattern (EUROIMMUN Medizinische Labordiagnostika AG, Deutschland) für die Autoimmunitäts- und Infektionsdiagnostik mit Basler ace CMOS-Kameras für die Fluoreszenzbildgebung

Laborgeräte und Automation

Ob Prozessautomatisierung, Qualitätskontrolle oder Bio-Imaging: Hochmoderne Industriekameras sind aus medizinisch-diagnostischen Laborgeräten nicht mehr wegzudenken. Sie bieten hohe Geschwindigkeit, Auflösung, Zuverlässigkeit und beste Bildqualität für reproduzierbare Analysen und einen effizienten Probendurchsatz. Unsere Kameras vereinen genau diese Eigenschaften und lassen sich problemlos in Ihre automatisierten Laborgeräte integrieren.

Fluoreszenzmikroskopie erfordert hoch entwickelte Kameras

Mikroskopie

Von der medizinischen und biologischen Forschung über die Materialwissenschaft bis hin zu Arzneimitteltests und Diagnostik – Kameratechnologien sind von zentraler Bedeutung für die Bildaufnahme und -verarbeitung in der optischen Mikroskopie. Unsere Kameras bieten Ihnen erstklassige Bildqualität in Echtzeit, exzellente Farbwiedergabe und einen großen Dynamikbereich. Damit ermöglichen sie eine präzise und reproduzierbare Analyse selbst feinster Strukturen und eignen sich sowohl für die konventionelle Lichtmikroskopie als auch für die Fluoreszenzmikroskopie. 

Kameras in der Zahnmedizin

Zahnheilkunde

In der Zahnheilkunde werden neueste Technologien eingesetzt, die auf Hochleistungskameras mit hoher Geschwindigkeit, optimaler Auflösung und Empfindlichkeit basieren. Unsere Kameras bieten dank ihrer kompakten Bauform ideale Voraussetzungen für die Integration in diese Technologien. 

Kameras für dermatoskopische Untersuchungen meistern unterschiedliche Aufnahmebedingungen und liefern Farbechtheit

Dermatologie

Bei einer dermatoskopischen Untersuchung werden verdächtige Hautveränderungen fotografiert. Für eine genaue Beurteilung durch den Dermatologen liefert Software eine computergestützte Analyse der Bilder. Eine wichtige Voraussetzung für die Auswertung der aufgenommenen Bilder ist die standardisierte Bildaufnahme. Unsere Kameras gewährleisten dies, indem sie unterschiedliche Aufnahmebedingungen wie Licht und Winkel ausgleichen. So sind die Bilder auch über einen längeren Zeitraum vergleichbar. Außerdem stellen unsere Kameras die Farbechtheit sicher, damit die Patienten eine möglichst sichere Diagnose erhalten.

Kameras in Operationssälen übertragen Live-Bilder mit hoher Auflösung

Operationssäle

Kameras im Operationssaal werden in sehr kompakten Geräten an Schwenkarmen über dem OP-Tisch und in Endoskopen für die minimal-invasive Chirurgie eingesetzt. Die Operation eines Patienten kann - live übertragen - aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden. Auch eine Aufzeichnung zu Trainings- und Beratungszwecken genutzt ist möglich. Unsere Kameras zeichnen sich durch eine hohe Auflösung und eine sehr geringe Ausfallrate aus.

Kameras in der Medizin

Datenschutz und Sicherheit im Fokus 

Medizinische Bild- und Videoaufzeichnungen enthalten häufig sensible Patientendaten. Um das Vertrauen, den Schutz und die Privatsphäre der Patientinnen und Patienten zu wahren, sind strenge, gesetzlich vorgeschriebene Datenschutz- und Sicherheitsmaßnahmen beim Einsatz von medizinischen Kameras unerlässlich. Maßnahmen wie z. B. autorisierte Zugriffsbeschränkungen, verschlüsselte Datenübertragung und Passwortschutz sind hier von zentraler Bedeutung. Auch die Kameras müssen regelmäßig gewartet werden, um sicherzustellen, dass sie keine Sicherheitsrisiken bergen und einwandfrei funktionieren. Zudem müssen die Patientinnen und Patienten vorab über die Nutzung und Speicherung ihrer Daten informiert werden und ihre Einwilligung geben. 

Zukunft der medizinischen Bildverarbeitung

Dank geringerer Kosten und kleinerer Abmessungen werden in Zukunft immer mehr medizinische Geräte mit maschineller Bildverarbeitung ausgestattet sein. Daher werden wir diese fortschrittlichen Geräte auch immer häufiger in medizinischen Einrichtungen aller Art antreffen. Industriekameras eigenen sich ideal für den Einsatz im medizinischen Umfeld: Sie bieten eine Kombination aus modernster Sensortechnologie, hoher Auflösung und hervorragender Bildqualität.

Unsere Produkte für die Bildverarbeitung in Medizin

Profitieren Sie von der eigens konzipierten Basler MED ace Kameraserie sowie von unserer Erfahrung, eine individuelle Machine Vision Lösung für Ihre Aufgabenstellung zu entwickeln.

Wie können wir Sie unterstützen?

Wir beraten Sie gerne bei der Produktauswahl und finden die richtige Lösung für Ihre Anwendung.