Medicininis endoskopas yra medicinos prietaisas, kuris naudoja optinio vaizdo technologiją žmogaus kūno vidaus audiniams arba ertmėms stebėti. Jo pagrindinis principas yra vizualinė diagnozė arba chirurginės operacijos, naudojant šviesos pralaidumą, vaizdų gavimą ir apdorojimą. Toliau pateikiamas pagrindinis jo veikimo principas:
1. Optinė vaizdo gavimo sistema
(1) Apšvietimo sistema
Šaltos šviesos šaltinio apšvietimas: LED arba ksenono lempa naudojama norint užtikrinti didelį ryškumą, mažos šilumos apšvietimą, o šviesa perduodama į endoskopo priekinę dalį per optinio pluošto pluoštą, kad apšviestų apžiūros vietą.
Specialus šviesos režimas: Kai kurie endoskopai palaiko fluorescenciją (pvz., ICG), siaurajuostę šviesą (NBI) ir kt., kad padidintų kraujagyslių ar pažeistų audinių kontrastą.
(2) Vaizdo gavimas
Tradicinis optinis endoskopas (kietasis endoskopas): vaizdas perduodamas per lęšių grupę, o okuliaro galą tiesiogiai stebi gydytojas arba jis yra prijungtas prie kameros.
Elektroninis endoskopas (minkštas endoskopas): priekiniame gale integruotas didelės raiškos CMOS/CCD jutiklis, kuris tiesiogiai renka vaizdus ir paverčia juos elektriniais signalais, kurie perduodami pagrindiniam kompiuteriui apdorojimui.
2. Vaizdo perdavimas ir apdorojimas
Signalo perdavimas:
Elektroniniai endoskopai perduoda vaizdo duomenis kabeliais arba belaidžiu būdu.
Kai kurie 4K/3D endoskopai naudoja optinį pluoštą arba mažo vėlavimo skaitmeninius signalus (pvz., HDMI/SDI), kad užtikrintų veikimą realiuoju laiku.
Vaizdo apdorojimas: pagrindinis kompiuteris atlieka triukšmo mažinimą, ryškinimą ir HDR patobulinimą pradiniame signale, kad išvestų didelės raiškos vaizdus.
3. Rodymas ir įrašymas
4K/3D ekranas: pateikia itin didelės raiškos chirurginį matymo lauką, o kai kurios sistemos palaiko padalintą ekraną (pvz., balta šviesa + fluorescencinis kontrastas).
Vaizdų saugojimas: palaiko 4K vaizdo įrašų arba ekrano kopijų įrašymą medicininių įrašų archyvavimui, mokymui ar nuotolinėms konsultacijoms.
4. Pagalbinės funkcijos (aukštos klasės modeliai)
Dirbtinio intelekto pagalba atliekama diagnostika: pažeidimų (pvz., polipų ir navikų) žymėjimas realiuoju laiku.
Roboto valdymas: Kai kuriuose endoskopuose integruotos robotinės rankos, kad būtų pasiektas tikslus veikimas.
Santrauka
Pagrindinis medicininių endoskopų veikimo principas yra toks:
Apšvietimas (optinis pluoštas / LED) → vaizdo gavimas (objektyvas / jutiklis) → signalo apdorojimas (triukšmo mažinimas / HDR) → ekranas (4K / 3D), derinamas su išmaniosiomis technologijomis, siekiant pagerinti diagnozės ir gydymo tikslumą.