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自电子输尿管镜问世以来，已经使用了几种新技术来改善内窥镜视力。此类技术的示例包括NBI™系统；集成在Karl-Storz® Flex XC™输尿管镜中的光动力诊断或Storz专业图像增强系统：Spies™系统（Karl-Storz®）集成，除了标准白光外还使用五种不同的视觉增强方式。该系统通过红色，绿色和蓝色（RGB）相机捕获白光下的图像，并执行数字重新处理以修改并生成所需的新图像模态。
迄今为止，尚无证据表明五种模式中哪一种更好地改善诊断或治疗程序，也没有数据在图像质量方面对这些模式进行比较。同样，该公司也不建议将其用于任何特定情况。
这项研究的目的是评估和比较五个Spies™模式（SM）与体外模型中标准白光的图像质量。
集成在Flex XC™输尿管镜中的Spies™系统使用五种不同的视觉增强方式来改善病变诊断。除标准白光外，它还使用以下模式：通过使用不同滤色器设置进行彩色光谱分离的光谱A和B，可以在组织之间提供更好的对比度，Clara（Clara）：通过操纵图像亮度以获得更好的暗点视图，通过增加色度来实现色度通过将两者相结合获得色彩对比和Clara + Chroma。
为了评价图像质量，两个标准化电网或颜色的测试图案和分辨率专门设计用于测试的图像质量（埃德蒙光学）和3个结石不同的组成（一水合物草酸钙，脱水草酸钙的使用K-box™模拟器（Coloplast®）在4种不同的标准化方案中使用：110cc盐溶液，110cc无菌水，110cc盐溶液与20cc纯对比剂混合和110cc盐溶液与3cc的碘溶液0.3％。在四种情况下，以所有六种方式记录了三个物体后，总共制作了72个视频。为了保持图像质量，使用校准的Karl-Storz®记录设备以高清方式制作了视频。
完成了十二个模板，随机分配了视频的位置，以同时比较以不同方式记录的相同目标（图1），以实现从1（差）到5（好）的品质因数。
图1
在不同情况下用于评估同一对象的模板示例。
1）在盐溶液中不同Spies模式下的清晰度网格模板（a：白光，b：Clara，c：色度，d：Clara+色度，e：光谱A，f：光谱B）。
2）在无菌水中不同Spies模式下的石头视图模板（a：白光，b：Clara，c：色度，d：Clara+色度，e：光谱A，f：光谱B）。
3）在盐溶液中加入3 cc碘溶液的不同Spies模式下的石头视图模板。（a：白光，b：Clara，c：色度，d：Clara+色度，e：光谱A，f：光谱B）。
4）在盐溶液中，不同Spies模式下的彩色网格模板具有对比度。（a：白光，b：Clara，c：色度，d：Clara+色度，e：光谱A，f：光谱B）
与真实的内窥镜检查一样，主观地测量图像质量。由六名泌尿科医师，五名医学生，五名泌尿科住院医师和五名不参与输尿管镜手术的人员组成的随机小组评估了每个视频并对图像质量进行了排名。要求受试者对感知的图像质量，物体的清晰度以及可能使图像失真的伪影进行评估。通过每种溶液的每种图像的1-5分之和来列出得分。
使用STATA 13.0软件进行统计分析。使用AT学生的测试和多元Logistic回归分析比较Spies™与标准白光作为对照。P<0.05被认为具有统计学意义。
录像中有8位女性和13位男性对视频进行了评估；平均年龄为37岁（22-56岁）。11名受试者的屈光不正通过眼镜或隐形眼镜矫正。在性别，年龄，职业和验光误差方面，这些组是同质的。每种模态在图像质量方面的平均得分为：白光：40，Clara：46，色度：41，Clara+色度：45，光谱A：29和光谱B：31。将白光与SM进行比较时，受试者对Clara和Clara + Chroma的质量得分较高（分别为p = 0.0139和p<0.05），而光谱A和B的得分则较差（分别为p = 0.0005和p = 0.0023）。比较Clara（模态等级）和其他SM时，前者等效于Clara + Chroma（p = 0.67），并且比Chroma，光谱A和B的等级更高（p <0.05，p = 0.0001和p =分别为0.0001）。
所有形式的分数。
| 模态 | 平均得分 | 分数范围 | *白光与Spies模式 | **Clara vs Spies模式 |
|---|---|---|---|---|
| 白光 | 40 | （19-60） | ||
| Clara | 46 | （24-60） | p = 0.0139 | |
| 色度 | 41 | （19-60） | p = 0.94 | p<0.05 |
| Clara+色度 | 45 | （29-60） | p<0.05 | p = 0.6767 |
| 光谱A | 29 | （12-58） | p = 0.0005 | p = 0.0001 |
| 光谱B | 31 | （12-58） | p = 0.0023 | p = 0.0001 |
*Spies模式和白光之间的比较
**Spies模式和Clara之间的比较（Spies模式排名高）
在对宝石视线质量进行评级的子组中，Clara和Clara + Chroma模态被评为良好，比白光的评级更好（分别为p = 0.0001和p = 0.0001）。光谱A和B中的石头视频的图像质量得分比白光差（分别为p = 0.0055和p = 0.0052）。使用相同SM的水场景之间无统计学差异（p> 0.05）。结果总结在表2。
鉴定石材图像时所有形式的分数。Spies模式和白光之间的比较。
| 模态 | 平均得分 | 分数范围 | 白光与Spies模式 |
|---|---|---|---|
| 白光 | 13 | （4-20） | |
| Clara | 17 | （10-20） | p = 0.0001 |
| 色度 | 13 | （4-20） | p = 1 |
| Clara+色度 | 16 | （10-20） | p = 0.0001 |
| 光谱A | 10 | （4-19） | p = 0.0055 |
| 光谱B | 19 | （4-20） | p = 0.0052 |
在按学科划分为泌尿科医师/住院医师和非泌尿科医师（学生，其他）的多元分析中，泌尿科医师的平均得分较高（分别为45分和31分）。性别，矫正视力或年龄在两组之间没有差异。
数字输尿管镜为诊断和治疗程序带来了多种优势。与光纤相比，除了图像质量明显改善外，它还显示出治疗结石时的手术时间显着减少。
数字输尿管镜的另一个好处是开发了一套新颖的集成工具，可通过增加亮度和对比度或色谱分离来吸收光，从而增强输尿管镜的可视化。
由于可以为患有低度，非侵入性和小病变的上尿路癌患者提供保守治疗，因此越来越需要开发集成到柔性输尿管镜中的图像增强设备。适当诊断的挑战出现在可疑小和扁平病灶放射哪里和细胞学评估可以具有低精度。针对这些情况，除了Spies™之外，还专门开发了NBI™系统（Olympus®）以提高病变的诊断准确性，与Spies™相反，该公司不建议在任何特定情况下使用它。在上尿路NBI™系统已经由22.7％相比，白光显示出改善的病变的检出率，但是需要以建议将其日常临床应用。同样，据我们所知，尚无关于使用Spies™诊断上尿路病变的研究。
与白光和其他SM相比，SM整体排名是Clara和Clara + Chroma。Clara（Clara）操纵图像亮度，色度（Chroma）增强色彩对比度，Clara（Clara）+色度（Chroma）结合了两者。从理论上讲，随着色度和Clara +色度的提高，清晰度（意味着更详细的图像边界，清晰而不模糊）可能会感知到质量更高的图像，并可以解释为什么它被认为比其他方式更好。
光谱A和B通过过滤色谱来寻找组织分化。光谱A过滤红色以消除尿路上皮的基本红色，同时在其余颜色中获得对比度。光谱B减少红色光谱，同时出于相同目的增加绿色和蓝色。尽管使用了颜色网格来记录视频，但是未评估颜色准确性，因为这两个SM打算对其进行修改。在这项研究中，与白光和其他SM相比，光谱A和B的图像质量得分更差（在网格和宝石评估中）。尽管系统拍摄高清图像，但是图像的数字处理可能会降低图像质量。这可以解释低图像质量评估的原因，因为在此过程中可能会在图像中看到一些失真或伪影。
在按专业划分为泌尿科医师/住院医师和非泌尿科医师（学生及其他）的多因素分析中，泌尿科医师的平均评分较高（分别为45分和31分）。基于个人经验以及对光纤和数字示波器的认识，泌尿科医生的主观感觉可能会影响这一决定。即使图像无可挑剔，了解图像的手术意图以及使用该图像可以达到的手术技能也会增加评估点。
此外，目前，越来越多的泌尿科医师使用SM作为用于病变消融和结石激光治疗的工作装置，因为外科医生对于治疗对象的新的内窥镜视野可能会感到更加自在。这就是评估不同成分的宝石的原因。我们在对宝石视点质量进行排名的亚组中的发现可能表明，Clara和Clara + Chroma可能是实现此目的的选择。这遵循了公司的理念，即该工具还可用于获得更好的图像以达到治疗目的。
该研究的局限性在于它并不是专门描述病变的图像质量，而是要对该系统的质量进行评估并探索其他可能的用途。这项初步研究为进一步的体内评估提供信息，以评估使用Spies™是否可以提高内窥镜检查程序（包括输尿管镜检查，膀胱镜检查和经皮肾镜检查）的有效性；通过提高图像质量来进行结石或病变治疗。
