Mô-đun nội soi độ phân giải cao siêu nhỏ gọn 4,4mm hỗ trợ hệ thống hình ảnh đồng tiêu cấp độ tế bào

4,4mm hỗ trợ hệ thống hình ảnh đồng tiêu cấp độ tế bào Mô-đun nội soi độ phân giải cao siêu nhỏ gọn

Trong y học can thiệp hiện đại, việc đạt được hình ảnh độ phóng đại cao, tại chỗ, thời gian thực ở cấp độ tế bào trong mô sống là một mệnh lệnh mang tính cách mạng để tăng tốc độ chẩn đoán chính xác và liệu pháp nhắm mục tiêu. Công nghệ nội soi laser đồng tiêu, được minh họa bằng hệ thống Cellvizio, được dành riêng để vượt qua ranh giới này, cho phép các bác sĩ 'quan sát trực tiếp' động lực học của tế bào. Tuy nhiên, việc đạt được mục tiêu đầy tham vọng này không chỉ phụ thuộc vào hệ thống quang học đồng tiêu laser tiên tiến mà còn phụ thuộc vào chất mang quan trọng đã thu nhỏ thành công hệ thống quang học chính xác này và đưa nó đến vị trí mục tiêu một cách ổn định—đầu dò hình ảnh siêu nhỏ ở mặt trước. Mô-đun máy ảnh độ phân giải cao siêu nhỏ của chúng tôi, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng nội soi đầy thử thách, mang lại khả năng thích ứng yếu tố hình thức mặt trước quan trọng và khả năng chụp ảnh nền tảng cho các hệ thống tiên tiến như Cellvizio. Kích thước vật lý cực kỳ mỏng, đầu ra video độ phân giải cao, trường nhìn rộng và độ sâu trường ảnh sâu đóng vai trò là cầu nối then chốt kết nối các quy trình can thiệp vĩ mô với thế giới tế bào vi mô.

I. Thiết kế cực kỳ thu nhỏ: Cho phép can thiệp không xâm lấn trên nhiều trang web và truy cập ở cấp độ tế bào

Giá trị cốt lõi của hệ thống Cellvizio nằm ở khả năng tiếp cận hầu hết mọi bộ phận của cơ thể con người, bao gồm ống mật hẹp, ống tụy, phế quản và thậm chí cả mạch máu. Điều này đòi hỏi những yêu cầu gần như không thể đối với đường kính của đầu dò phía trước, khiến cho các biện pháp can thiệp xâm lấn cực kỳ tối thiểu hoặc không xâm lấn như vậy không thể đạt được với kích thước ống nội soi truyền thống.

Mô-đun của chúng tôi đạt được bước đột phá lớn về kích thước vật lý, với đầu dò hình ảnh lõi có đường kính chỉ 4,5mm và được tối ưu hóa với chiều dài khoảng 21,2mm. Việc thu nhỏ ở cấp độ đầu bút chì này cho phép tích hợp liền mạch vào các ống thông sợi quang siêu mỏng của Cellvizio. Nó cung cấp một nền tảng ngoại vi ổn định để truyền các chùm tia laser đồng tiêu và nhận ánh sáng phản xạ của tế bào mà không làm tăng khả năng xâm lấn tổng thể. Nó đảm bảo toàn bộ hệ thống đầu dò có thể đi qua các khoang cơ thể tự nhiên hoặc các vết mổ ít xâm lấn một cách trơn tru, tiếp cận các mô mục tiêu sâu một cách an toàn và không xâm lấn—một nền tảng vật lý không thể thiếu để đạt được 'tiếp cận cấp độ tế bào'.'

II. Video độ phân giải cao và hình ảnh trường rộng: Cung cấp tham chiếu điều hướng thời gian thực và định vị cấp vĩ mô

Trước khi thực hiện quét tiêu điểm ở cấp độ tế bào, trước tiên người vận hành phải nhanh chóng xác định và quan sát vùng mục tiêu ở cấp độ vĩ mô để chọn điểm bắt đầu quét tối ưu và đảm bảo đầu dò duy trì khoảng cách và góc thích hợp với bề mặt mô. Điều này đòi hỏi mô-đun giao diện người dùng tích hợp phải có khả năng hướng dẫn bằng video theo thời gian thực.

Mô-đun này kết hợp cảm biến cấp megapixel có khả năng xuất ra các luồng video thời gian thực ở độ phân giải độ phân giải cao 720P. Bằng cách sử dụng mã hóa MJPEG, nó mang lại hình ảnh mượt mà 720P@30fps, cung cấp cho bác sĩ phẫu thuật cái nhìn vĩ mô rõ ràng, theo thời gian thực về bề mặt mô. Điều quan trọng là ống kính quang học của nó có trường nhìn cực rộng trải rộng 110° (đường chéo). Trường quan sát mở rộng này cho phép bác sĩ quan sát một khu vực rộng hơn trong các khoang hẹp, nhanh chóng xác định các mốc giải phẫu và tránh các khu vực không liên quan. Điều này cho phép hướng điểm laser đồng tiêu một cách hiệu quả và chính xác tới các tổn thương nghi ngờ, nâng cao đáng kể hiệu quả kiểm tra và tỷ lệ thành công.

III. Thiết kế lấy nét cố định và độ sâu trường ảnh lớn: Đảm bảo hình ảnh cơ bản rõ ràng và ổn định

Trong các quy trình can thiệp động, khoảng cách giữa đầu dò và bề mặt mô có thể dao động theo micromet. Để đảm bảo thu được tín hiệu đồng tiêu ổn định, hình ảnh cơ sở phải duy trì sắc nét trong phạm vi khoảng cách xác định—đòi hỏi độ sâu trường ảnh đủ.

Mô-đun này sử dụng thiết kế lấy nét cố định với phạm vi mặt phẳng tiêu cự được đặt trong khoảng từ 10mm đến 100mm. Dải tiêu cự được tối ưu hóa tỉ mỉ này cung cấp vùng hình ảnh có độ phân giải cao, dung sai đặc biệt cho các quy trình. Điều này có nghĩa là trong quá trình quét tiêu điểm gần các bề mặt mô, ngay cả những rung tay nhỏ hoặc nhu động trong khoang sẽ không làm cho video điều hướng cơ sở bị mất tiêu điểm. Hình ảnh vẫn sắc nét, tránh ảnh hưởng đến phán đoán không gian của bác sĩ. Khả năng chụp ảnh cơ bản ổn định này là điều kiện tiên quyết để thực hiện thành công các lần quét cấp độ tế bào có độ chính xác cao tiếp theo.

IV. Thiết kế có độ tin cậy cao và giao diện tiêu chuẩn: Đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về cấp độ y tế

Các thiết bị y tế, đặc biệt là thiết bị can thiệp, phải đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất về độ tin cậy, khả năng tương thích sinh học và an toàn điện. Chúng yêu cầu hoạt động ổn định ở nhiệt độ cơ thể và phải chịu được quá trình khử trùng và khử trùng.

Mô-đun này tuân thủ các thông số kỹ thuật thiết kế sản phẩm y tế nghiêm ngặt. Giao diện điện của nó rất đơn giản và đáng tin cậy, sử dụng bus USB tiêu chuẩn để cấp nguồn và truyền dữ liệu. Với dải điện áp hoạt động rộng từ 3,6V đến 5,5V, nó đảm bảo khả năng kết nối ổn định với các hệ thống máy chủ. Ngoài ra, sản phẩm đã vượt qua một loạt các bài kiểm tra độ tin cậy nghiêm ngặt, bao gồm chu kỳ nhiệt độ cao/thấp (-40°C đến 85°C), bảo quản và vận hành ở nhiệt độ cao/thấp, độ rung cơ học, thử nghiệm thả rơi và sốc nhiệt. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của nó trải dài từ -10°C đến 50°C, đáp ứng đầy đủ nhu cầu của cả môi trường bên trong cơ thể con người và các điều kiện hoạt động bên ngoài. Độ bền và độ tin cậy cấp công nghiệp này cung cấp nền tảng phần cứng cho hoạt động an toàn, ổn định, lâu dài và tần số cao của hệ thống Cellvizio trong môi trường lâm sàng.

Bản tóm tắt:

Tóm lại, mô-đun camera nội soi độ phân giải cao siêu nhỏ gọn này mang đến một giải pháp tích hợp mặt trước đặc biệt cho hệ thống nội soi laser đồng tiêu Cellvizio. Nó đạt được điều này thông qua kích thước siêu mỏng cho phép thực hiện các thủ thuật xâm lấn tối thiểu, cung cấp điều hướng theo thời gian thực với video có trường nhìn rộng có độ phân giải cao, đảm bảo hoạt động ổn định với thiết kế lấy nét cố định mang lại độ sâu trường ảnh rộng và đáp ứng các tiêu chuẩn y tế về độ tin cậy và giao diện. Sự tích hợp sâu của nó cho phép công nghệ hình ảnh cấp độ tế bào tiên tiến được áp dụng lâm sàng với sự tiện lợi và độ tin cậy chưa từng có. Sự tiến bộ này thúc đẩy chiều hướng quan sát của y học can thiệp trực tiếp từ cấp độ mô đến cấp độ tế bào, tạo ra những khả năng hoàn toàn mới để chẩn đoán bệnh lý theo thời gian thực, điều hướng điều trị chính xác và đánh giá hiệu quả ngay lập tức. Nó được coi là yếu tố then chốt thúc đẩy y học chính xác hướng tới kỷ nguyên 'hình dung tế bào'.'