La salud en el punto de mira

Inspección visual automática de endoscopios rígidos

Los endoscopios rígidos se utilizan en los diagnósticos y tratamientos médicos para explorar cavidades corporales y órganos huecos y realizar intervenciones mínimamente invasivas. Para evitar riesgos tanto para los pacientes como para el personal médico, es esencial que los dispositivos funcionen de manera impecable. Los estrictos controles de calidad a los que se someten estos aparatos buscan, sobre todo, excluir cualquier posible riesgo de infección o lesión y evitar cualquier error de diagnóstico. En muchos países, los hospitales están obligados por ley a inspeccionar periódicamente sus endoscopios y a realizar un mantenimiento con el fin de garantizar que funcionan correctamente y no contienen gérmenes contaminantes. Además, existen directivas y normas europeas que regulan el aseguramiento de la calidad de los endoscopios rígidos. Estos controles los realiza personal técnico formado específicamente e incluyen, además de tests endoscópicos y de esterilización, inspecciones visuales muy exhaustivas.

La empresa neerlandesa Dovideq Medical Systems B.V. está especializada en la fabricación de instrumentos de medición para cirugía mínimamente invasiva. La gama actual de productos se dirige a las unidades centrales de esterilización de hospitales, fabricantes de endoscopios y empresas especializadas en la reparación y mantenimiento de este tipo de dispositivos. Dovideq Medical Systems ha desarrollado varios sistemas automatizados y conectados para la inspección y comprobación de endoscopios rígidos. En este contexto, su comprobador automático de endoscopios LightControl es una solución especialmente práctica, compacta, ligera, rápida y económica. Este comprobador utiliza seis parámetros de prueba y medición para analizar en detalle el estado del endoscopio. De esta forma se garantiza que solo lleguen al quirófano endoscopios con un funcionamiento impecable.

El sistema LightControl garantiza un alto grado de eficacia y fiabilidad con la ayuda de las cámaras IDS de la serie LE. Por la seguridad de todos, por el bien de los pacientes y, en última instancia, también por el bien de las finanzas del hospital.

La pandemia de coronavirus ha acentuado todavía más la importancia de la higiene y la esterilidad de los endoscopios y otros dispositivos médicos, lo que ha llevado a una mayor concienciación sobre la necesidad de implementar procedimientos de inspección automatizados que garanticen la máxima fiabilidad. Un endoscopio que no se haya limpiado y desinfectado correctamente puede provocar la transmisión de infecciones, y un endoscopio defectuoso puede causar lesiones durante la exploración o tratamiento de un paciente. No menos graves son las consecuencias de un diagnóstico erróneo o un tratamiento inadecuado si un endoscopio no funciona correctamente o está dañado y, por tanto, proporciona imágenes incorrectas.

Los defectos de calidad y el consiguiente mal funcionamiento de un endoscopio pueden deberse a diversos factores. Además de la manipulación incorrecta y la falta de mantenimiento, también puede deberse, entre otros, a la fatiga de los materiales o a la suciedad. Un transporte inadecuado o un almacenamiento inapropiado pueden causar daños, al igual que el simple proceso natural de envejecimiento del aparato. Las lentes y otros componentes ópticos pueden desgastarse con el tiempo, provocando imágenes borrosas o distorsionadas.

Para evitar que las bacterias u otros agentes patógenos se depositen en el endoscopio y perjudiquen no solo la calidad de las imágenes, sino también, en el peor de los casos, al paciente, estos dispositivos se esterilizan periódicamente. Sin embargo, el proceso de esterilización puede afectar a la calidad y precisión del dispositivo, ya que las altas temperaturas y las sustancias químicas utilizadas pueden ser potencialmente dañinas para los componentes sensibles del endoscopio. En particular, el calor y el vapor pueden generar humedad en las lentes y causar daños. Además, algunos agentes esterilizantes, como por ejemplo el formaldehído, pueden tener un efecto corrosivo sobre las piezas metálicas.

Los daños que puede sufrir un endoscopio son tan variados y complejos como las posibles causas. Para poder cumplir eficazmente los exigentes requisitos de inspección asociados a este tipo de aparatos, Dovideq Medical Systems ha desarrollado el sistema patentado de inspección visual LightControl. "Con la ayuda de la cámara, este sistema ve mucho más y mucho mejor que el ojo humano de un cirujano y es capaz de detectar partículas de suciedad, fracturas de la lente, impurezas o desviaciones de color, por muy pequeñas que sean", explica Chielant de Wit, director ejecutivo de Dovideq Medical Systems.

LightControl realiza la inspección visual automatizada con ayuda de una cámara uEye LE de la casa IDS. El precio, el sensor utilizado y el tamaño de la cámara fueron factores determinantes a la hora de elegir este modelo. La cámara industrial integrada USB3 Vision U3-3860LE Rev.1.2 presenta una funcionalidad reducida a lo esencial y está equipada con un sensor Sony altamente sensible a la luz. El IMX290 integrado con tecnología BSI ("Back Side Illumination") garantiza una calidad de imagen extraordinaria con una separación de colores muy nítida que permite reproducir fielmente el objeto —algo extremadamente importante en este caso— incluso en condiciones lumínicas desfavorables o muy variables. Se trata de una cámara compacta y versátil con una carcasa de plástico tan ligera como robusta. Esto la hace idónea para su integración en aparatos pequeños y sistemas embebidos y, por tanto, en todo tipo de tecnologías médicas.

Para el control de calidad automatizado de endoscopios, Dovideq ha definido seis parámetros de prueba y medición que la cámara examina y envía al sistema en tiempo real para que este determine el estado del dispositivo.

  • El algoritmo "Fractura de lente" mide si una o varias lentes internas presentan alguna fractura. El algoritmo "Detección de partículas" averigua si han entrado partículas finas de suciedad, humedad u otras impurezas en el interior del endoscopio. En ambas mediciones, la cámara capta varias imágenes y genera un histograma a partir de ellas. El sistema compara las imágenes captadas con imágenes anteriores e introduce estos datos en una red neuronal.
  • Las fibras ópticas se miden en lux y se basan en la emisión de luz. En la medición "Fibra óptica" se utilizan valores de referencia para comprobar que las fibras o haces de fibras del endoscopio dejan pasar suficiente luz. De esta forma se evita que el endoscopio proporcione imágenes poco claras.
  • La "Transmisión de luz" de las lentes se determina a partir de imágenes individuales proporcionadas por la cámara IDS integrada. Para ello, el dispositivo de medición utiliza una fuente de luz calibrada que incide sobre un plano de píxeles. A cada píxel se le asigna un valor RGB específico de un espectro cromático. A través de un algoritmo especial, la combinación de todos los píxeles se traduce en un valor de luminancia y se referencia.
  • La "Medición del enfoque" utiliza la transformación wavelet de Haar para comprobar si las lentes están intactas y limpias y si el endoscopio proporciona una imagen nítida. Durante la medición, el sistema capta varias imágenes para obtener una visión general del estado de cada lente. Si todo está en orden, la cámara mira a través del endoscopio y muestra contornos nítidos.
  • La "Corrección cromática" sirve para detectar desviaciones cromáticas debidas al proceso de esterilización. El sistema advierte de cualquier posible interpretación errónea de las imágenes a causa de una variación del color. El comprobador registra imágenes y mide las desviaciones en la transferencia del color utilizando el modelo HSV, que describe el color de un punto de la imagen basándose en tres valores: matiz (Hue), saturación (Saturation) y brillo (Value). La corrección cromática garantiza la reproducción fiel de los colores reales de órganos y tejidos para evitar diagnósticos o tratamientos erróneos.
Manipulación según el modelo ScopeControl

"La información recopilada en las pruebas y mediciones nos permite analizar el rendimiento de los endoscopios examinados y generar análisis históricos y de tendencias", explica Chielant de Wit. "LightControl almacena todos los datos de medición de los endoscopios, junto con los resultados de las pruebas, en una base de datos denominada 'Endoscope Manager', que permite generar y administrar informes de calidad y de gestión."

Según Chielant de Wit, el beneficio para el cliente es obvio: "La inspección visual automatizada de endoscopios asegura la calidad, la eficacia, la rentabilidad y la seguridad de los pacientes en hospitales y consultas médicas". Sistemas como LightControl contribuyen significativamente a ello proporcionando datos objetivos y detectando incluso los defectos, fisuras o desgastes más pequeños. Además, trabajan siempre con la misma precisión y consistencia —independientemente de factores como la fatiga o los errores humanos— y son mucho más rápidos. Esto ahorra tiempo y costes, aumenta la disponibilidad de los aparatos y optimiza el empleo de recursos. Los posibles defectos o daños se detectan de forma temprana, lo cual contribuye a evitar reparaciones o sustituciones costosas. Las imágenes y vídeos resultantes acreditan además las inspecciones realizadas y pueden utilizarse para el análisis de fallos y para impartir formación especializada.

"La demanda de nuestros productos en el ámbito de las tecnologías médicas ha aumentado sustancialmente en el último año, lo cual no solo nos satisface desde el punto de vista económico."

— Jan Hartmann, director general de IDS —

Perspectiva

"Los endoscopios son dispositivos médicos vitales que ayudan al personal médico a diagnosticar y tratar una amplia gama de patologías proporcionando una visión clara e inequívoca del cuerpo del paciente. Pero, como cualquier otro aparato médico, los endoscopios están sometidos a desgaste y hay que repararlos o sustituirlos con el tiempo", explica Chielant de Wit. La demanda de sistemas inteligentes de inspección visual automatizada de endoscopios es ya muy elevada, y se espera que siga aumentando en los próximos años. Especialmente debido al creciente número de procedimientos endoscópicos utilizados y a una mayor concienciación sobre los riesgos de infección, la demanda de tecnologías de inspección automatizada será cada vez mayor. Por otra parte, la inteligencia artificial contribuirá a mejorar la eficacia y la precisión de los procesos de inspección y a minimizar los errores humanos.

Las necesidades del sector sanitario evolucionan tan rápido como las tecnologías utilizadas en este campo. Y las cámaras IDS están demostrando cada vez más su utilidad en este ámbito. "La demanda de nuestros productos en el ámbito de las tecnologías médicas ha aumentado sustancialmente en el último año, lo cual no solo nos satisface desde el punto de vista económico", explica Jan Hartmann, director general de IDS. Estamos muy orgullosos de que cada vez más cámaras IDS contribuyan a promover la salud en todo el mundo.

Cámara de proyecto con una excelente relación calidad/precio: la uEye LE