Neue medizinische Omnivision AntLinx-Schnittstelle für Singles

21. April 2023 Von MDO-Mitarbeitern

Der Bildsensor OH02B10 von Omnivision [Foto mit freundlicher Genehmigung von Omnivision]

Von Tehzeeb Gunja, Omnivision

Die Endoskopie hat sich im Laufe der Jahrzehnte weiterentwickelt, da die hochauflösende Bildgebung immer fortschrittlicher wurde und Bildsensoren mittlerweile die Größe eines Sandkorns haben. Zu den Anwendungsbereichen, in denen sich die Endoskopie bewährt hat, gehören Gastroenterologie, Atemwegsmanagement, Gynäkologie, Urologie, Arthroskopie und Kardiologie. Dank der Fortschritte in der Endoskopie sind intraoperative Diagnose, Therapie und minimalinvasive Chirurgie möglich.

Die medizinische Industrie stellt auf Einwegendoskope um, um Kreuzkontaminationen zu minimieren und die Patientensicherheit zu verbessern. Die hohen Kosten der veralteten Technologie, die auf Bildsensoren mit ladungsgekoppelten Geräten (CCD) basiert, und die Gesamtkomplexität des Systems machen ihren Einsatz in einem exponentiell wachsenden Markt für Einweg-Endoskopie unpraktisch. Daher können CCD-basierte Bildsensoren den heutigen Anforderungen an Hochleistungsendoskope nicht mehr gerecht werden und werden aus dem Verkehr gezogen.

Das Streben nach einer höheren Bildauflösung bei höchster Qualität bei kleinerem Platzbedarf hat die Branche dazu motiviert, auf CMOS-Geräte (Complementary Metal Oxide Semiconductor) umzusteigen und in die kontinuierliche Verbesserung der Technologie zu investieren. CMOS-Bildsensoren bieten geringere Kosten, eine kleinere Größe und einen geringeren Stromverbrauch bei besserer Bildqualität und besserem Funktionsumfang.

In die Spitzen von Endoskopen wurden extrem kleine Bildsensoren mit CMOS-Technologie eingebaut, die es Kameras ermöglichen, durch immer kleinere natürliche Öffnungen oder Einschnitte in den Körper einzudringen. Modernste Software und Hardware für die Bildverarbeitung ermöglichen Hochgeschwindigkeitsvideos, die als „Augen“ des Chirurgen bei seiner Arbeit im Körper dienen und es Chirurgen ermöglichen, in Echtzeit zu diagnostizieren und therapeutisch zu behandeln.

Ein CMOS-Imager an der distalen Spitze des Endoskops muss eine Schnittstelle mit hoher Bandbreite und geringer Pinzahl (kleines Endoskop, kleiner Außendurchmesser und Kabelgröße) unterstützen, ein kostengünstiges Kabel verwenden und über lange Zeit immun gegen EMV/EMI und Rauschen sein Übertragungsentfernung. All diese Herausforderungen werden durch eine neue medizinische Schnittstelle erfüllt: AntLinx.

Mobile Industry Processor Interface (MIPI) ist die aktuelle Methode in der Endoskopie, um Bilder von der Kamera an der distalen Spitze an die Back-End-Kamerasteuereinheit (CCU) zu übertragen. MIPI verfügt über eine große Bandbreite und überträgt hochauflösende Bilder mit hohen Bildraten. Hierzu sind jedoch mindestens 12 Pins erforderlich. Dies wirkt sich direkt auf die Größe des im Endoskop verwendeten Bildgebers aus. Darüber hinaus erfordert MIPI ein dickeres und teureres Kabel, das bis zu einer maximalen Länge von nur 1,5 Metern zuverlässig übertragen kann. Diese Einschränkungen führen zu Endoskopen mit größeren Außendurchmessern, was zu Unbehagen beim Patienten führt.

Um das Problem der Datenübertragung über große Kabellängen zu lösen, wandeln aktuelle Endoskopiesysteme die MIPI-Ausgabe des Bildgebers in andere Formate um, beispielsweise LVDS (Low-Voltage Differential Signaling), Glasfaser oder andere serielle Schnittstellen. Das umgewandelte Signal wird dann an das Handle oder die CCU übertragen, wo es dekodiert wird, um die Bildvideodaten wiederherzustellen. Dies erhöht die Systemkomplexität, Größe, Wärmeentwicklung und Kosten des Endoskopiesystems in einer Einweg-Bildgebungslösung.

Daher müssen Kamera- und Kabelgröße, Übertragungslänge, Signalintegrität und Systemkomplexität sowie die Kosten berücksichtigt werden, um eine Lösung zu ermöglichen, die die Implementierung kostengünstiger Einwegendoskope erleichtert.

AntLinx wurde kürzlich im OCH2B eingesetzt – dem CameraCubeChip-Gehäuse mit dem kleinsten Formfaktor 2,5×2,5 mm für Einweg-Endoskopdesigns mit hoher Auflösung (HD). Der OCH2B CameraCubeChip ist ein komplettes Kameramodul mit Wafer-Level-Optik und einem CMOS-Bildsensor, dem OH02B, dem ersten quadratischen Bildgeber mit einer Auflösung von 2 Megapixeln (MP) (1500 x 1500). Diese Lösung ist für den Markt für Einweg-Endoskope von entscheidender Bedeutung, da sie eine hohe Auflösung und geringe Größe ermöglicht, an der Spitze des Endoskopdesigns nur sehr geringe Wärme erzeugt, bei einmaliger Verwendung kostengünstig ist und Endoskopentwicklern hilft, schneller auf den Markt zu kommen geringerer Designaufwand ohne den Einsatz von Schnittstellenkonvertern. AntLinx verbessert das CameraCubeChip-Modul weiter, indem es die dünnste 4-Meter-Schnittstellenverbindung direkt von der Endoskopkamera zum CCU-Tower oder zur Handkonsole ermöglicht. Gemeinsam wurden AntLinx und OCH2B mit Blick auf den Patienten entwickelt, um seine Pflege und seinen Komfort bei endoskopischen Eingriffen zu maximieren.

Innovationen bei CMOS-Bildsensoren tragen weiterhin dazu bei, ihre Größe zu reduzieren, die Auflösung zu erhöhen und die Bildqualität zu verbessern. Zusätzliche Verbesserungen in der Datenübertragungstechnologie verbessern die Anwendungen in der Endoskopie weiter. Mit diesen Verbesserungen werden neue Endoskopieverfahren ermöglicht, die einige der kleinsten Bereiche des menschlichen Körpers erreichen und so dazu beitragen, die Notwendigkeit offener Operationen weiter zu reduzieren. Da die Auflösungen in Zukunft zunehmen werden, wird AnLinx im Hinblick auf höhere Bandbreite, geringere Latenz und geringeren Stromverbrauch entsprechend skaliert.

Tehzeeb Gunja kam im August 2011 als Partnership and Business Development Manager für die EMEA-Region zu Omnivision und wurde im März 2015 zum Director of Medical Marketing ernannt. Zu seinen aktuellen Aufgaben gehört die Leitung des Medizingeschäfts bei Omnivision, einschließlich Strategieformulierung, Produktmanagement, Ökosystem und Geschäftsentwicklung.

Die in dieser Pressemitteilung geäußerten Meinungen sind ausschließlich die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die von Medical Design & Outsourcing oder seinen Mitarbeitern wider.