OmniVision уменьшает размер медицинского датчика изображения для более глубокой эндоскопии

Компания OmniVision выпустила свой самый маленький медицинский CMOS-датчик изображения и соответствующий модуль камеры на уровне полупроводниковой пластины, чтобы обеспечить более глубокие процедуры эндоскопии в мельчайших частях анатомии.

Его новый медицинский датчик изображения OH0TA OVMed уменьшает размер упаковки до 0,55 мм x 0,55 мм, имеет пиксель 1,0 микрон и оптический формат 1/31 дюйма, увеличивает разрешение изображения RGB в четыре раза по сравнению с его предшественником до 400 × 400 или 160 тыс. Пикселей. при 30 кадрах в секунду при снижении энергопотребления на 20% до 20 мВт.

Это позволяет разработчикам добавлять сверхкомпактную визуализацию к одноразовым и многоразовым эндоскопам, а также к катетерам и проводникам с небольшим внешним диаметром 1-2 мм. В качестве альтернативы, уникально малый размер этого датчика дает производителям медицинских устройств возможность создавать прицел большего диаметра с большим рабочим каналом.

В беседе с embedded.com Техзиб Гунджа, директор по медицинскому маркетингу в Omnivision, сказал:«В существующих небольших эндоскопах используется оптоволокно, а мы используем КМОП вместо оптоволокна, что обеспечивает более низкую стоимость и более высокое разрешение. У нас уже был небольшой сенсор, но клиенты искали разрешение 400 × 400 меньшего размера и меньшей стоимости ». Он добавил:«CMOS на кончике эндоскопа становится все более парадигмой».

Компания заявила, что медицинские процедуры на самой маленькой анатомии тела ранее выполнялись либо вслепую, либо с использованием изображений низкого качества с фиброскопов, поскольку существующие камеры были слишком большими, а многоразовые эндоскопы были нерентабельными.

Повышенное разрешение OH0TA позволяет получать цветные изображения более высокого качества из мельчайших органов тела, позволяя медицинским устройствам проникать глубже в тело для таких процедур, как нейро, офтальмологические, ЛОР, сердечные, спинальные, урологические, гинекологические и артроскопические. как стоматологическая и ветеринарная диагностика, так и хирургия. Кроме того, более низкое энергопотребление сенсора снижает тепловыделение камеры для большего комфорта пациента и увеличения продолжительности процедуры, а также снижает уровень шума для получения более четких изображений.

Для достижения такого увеличения разрешения, наряду с меньшим размером пикселей и оптическим форматом, OH0TA построен на основе технологии многослойных кристаллов PureCel Plus-S компании OmniVision. Эта пиксельная технология нового поколения также обеспечивает более высокую точность цветопередачи и превосходную чувствительность при слабом освещении 3600 мВ / люкс-сек, а также высокое отношение сигнал / шум 37,5 дБ для получения более четких изображений. Кроме того, PureCel Plus-S обеспечивает более высокую полную емкость скважины (FWC) OH0TA, нулевое расплывание и более низкое энергопотребление.

Другие ключевые особенности включают в себя угол главного луча 15,5 градуса, что позволяет использовать линзы с большим полем обзора и коротким фокусным расстоянием. Он также поддерживает 4-проводный интерфейс, а также вывод необработанных аналоговых данных, оба из которых могут передавать по кабелю длиной до 4 метров с минимальным шумом сигнала. Для обеспечения обратной совместимости и простоты внедрения этот датчик взаимодействует с существующей микросхемой моста аналого-цифрового преобразования OmniVision OV426. Кроме того, его можно автоклавировать для стерилизации многоразовых эндоскопов.

«Тенденция к минимально инвазивным процедурам продолжает расти из-за их большего успеха и более короткого времени восстановления пациентов. Однако для самых узких участков анатомии, особенно при нейрохирургии и кардиохирургии, предыдущие датчики не обладали необходимой комбинацией высокого разрешения и чрезвычайно малого размера », - сказал Эхсан Аяр, менеджер по маркетингу медицинских продуктов в OmniVision. «OH0TA - первый в мире датчик, предлагающий такую ​​комбинацию, позволяющую значительно улучшить эндоскоп, особенно по сравнению с традиционными видеоскопами, изготовленными из оптоволокна, которые имеют ограниченное разрешение, низкое качество изображения и высокую стоимость».

Модули камеры на уровне пластины для одноразовой эндоскопии

Наряду с новыми датчиками изображения, OmniVision также анонсировала свой модуль камеры OVMed OCHTA с технологией на уровне пластины CameraCubeChip, что позволяет ему соответствовать небольшому размеру своего предшественника (0,65 мм x 0,65 мм) для глубокого анатомического доступа. Эта технология позволяет интегрировать новый датчик изображения OH0TA с более высоким разрешением OmniVision, а также систему обработки сигналов и оптику на уровне пластины в одном компактном корпусе.

С модулями камер OCHTA производители эндоскопов, катетеров и проводников теперь могут разрабатывать массовые одноразовые устройства с оптическим диаметром 1-2 мм и более высоким разрешением для решения многих проблем, связанных с многоразовым оборудованием, включая риски перекрестного загрязнения и высокие затраты на техническое обслуживание. .

OmniVision заявила, что остается единственной компанией, предлагающей сверхмалые модули видеокамер на чипе с задней подсветкой (BSI), которые обеспечивают превосходное качество изображения и улучшенные характеристики при слабом освещении, что помогает снизить нагрев светодиодов и повысить чувствительность. BSI также позволяет использовать передовую технологию линз по сравнению с конкурирующими камерами с фронтальной подсветкой в ​​этом классе, одновременно повышая комфорт пациента и ускоряя время восстановления. Кроме того, благодаря экономичной технологии упаковки на уровне пластин CameraCubeChip от OmniVision, OCHTA делает возможным массовое производство одноразового медицинского оборудования для визуализации с высоким разрешением.

За счет интеграции датчика изображения, процессора сигналов и оптики на уровне пластины в одном компактном корпусе OCHTA также снижает сложность работы с несколькими поставщиками, одновременно повышая надежность поставок и ускоряя время разработки. Кроме того, в отличие от традиционных камер, все модули CameraCubeChip имеют возможность перекомпоновки. Это означает, что их можно устанавливать на печатную плату одновременно с другими компонентами с помощью автоматизированного оборудования для поверхностного монтажа, что повышает качество и снижает затраты на сборку.

Взгляд аналитика

Исследовательская компания Yole Développement (Yole) заявила, что передовая узловая технология в КМОП-датчиках изображения (CIS) обеспечивает более высокое разрешение, а инновационные стековые процессы помогают оптимизировать производительность, а также размер модуля. Ченмейджин Лян, аналитик по технологиям и рынку в области визуализации в Yole, сказал:«Эти современные технологии CIS соответствуют ключевым требованиям сегодняшней эндоскопии для поддержки врачей в их диагностических процессах или хирургических процедурах с более высоким качеством изображения и лучшей контрастностью, в то время как повышение комфорта пациента. Они также позволяют использовать менее инвазивные методы визуализации в неврологии, ЛОР или педиатрии без изменения разрешения изображения ». Что касается одноразовых медицинских эндоскопов, Yole видит большой спрос на модули камер с сенсорами изображения CMOS, прогнозируя, что к концу 2025 года рынок достигнет 241 миллиона долларов США. В настоящее время это усилено пандемией Covid-19, когда нормативные акты органов здравоохранения сильно меняются. ландшафт эндоскопической отрасли. Цель состоит в том, чтобы избежать перекрестного заражения при процедурах визуализации с высоким риском, в которых используются крошечные эндоскопы, таких как бронхоскопия, уретероскопия или детская диагностическая визуализация. Ключевые требования со стороны медперсонала включают значительную миниатюризацию камер, повышение качества изображения, а также высокую контрастность при малой мощности, чтобы избежать тепловых помех во время процедур.