กล้องเอนโดสโคปทางการแพทย์เป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยแสงเพื่อสังเกตเนื้อเยื่อหรือโพรงภายในร่างกายมนุษย์ หลักการสำคัญคือการวินิจฉัยด้วยสายตาหรือการผ่าตัดผ่านการส่งผ่านแสง การเก็บภาพ และการประมวลผลภาพ หลักการทำงานพื้นฐานมีดังนี้:
1. ระบบถ่ายภาพด้วยแสง
(1) ระบบแสงสว่าง
การส่องสว่างด้วยแหล่งกำเนิดแสงเย็น: ใช้หลอด LED หรือซีนอนเพื่อให้แสงสว่างที่มีความสว่างสูง ความร้อนต่ำ และแสงจะถูกส่งไปยังปลายด้านหน้าของกล้องเอนโดสโคปผ่านมัดใยแก้วนำแสงเพื่อส่องสว่างบริเวณที่ตรวจสอบ
โหมดแสงพิเศษ: กล้องเอนโดสโคปบางรุ่นรองรับการเรืองแสง (เช่น ICG) แสงแบนด์แคบ (NBI) เป็นต้น เพื่อเพิ่มความคมชัดของหลอดเลือดหรือเนื้อเยื่อที่เป็นโรค
(2) การรับภาพ
กล้องเอนโดสโคปแบบออปติคอลแบบดั้งเดิม (เอนโดสโคปแบบแข็ง): ภาพจะถูกส่งผ่านกลุ่มเลนส์ และแพทย์จะตรวจสอบปลายเลนส์ตาโดยตรงหรือเชื่อมต่อกับกล้อง
กล้องเอนโดสโคปอิเล็กทรอนิกส์ (กล้องเอนโดสโคปแบบอ่อน) : ส่วนหน้าจะผสานเซ็นเซอร์ CMOS/CCD ความละเอียดสูง รวบรวมภาพโดยตรงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งจะส่งไปยังโฮสต์เพื่อประมวลผล
2. การส่งและประมวลผลภาพ
การส่งสัญญาณ:
กล้องเอนโดสโคปอิเล็กทรอนิกส์ส่งข้อมูลภาพผ่านสายเคเบิลหรือแบบไร้สาย
กล้องเอนโดสโคป 4K/3D บางรุ่นใช้สายใยแก้วนำแสงหรือสัญญาณดิจิทัลที่มีความหน่วงต่ำ (เช่น HDMI/SDI) เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์
การประมวลผลภาพ: โฮสต์ทำการลดสัญญาณรบกวน เพิ่มความคมชัด และปรับปรุง HDR บนสัญญาณต้นฉบับเพื่อส่งออกภาพที่มีความละเอียดสูง
3. การแสดงผลและการบันทึก
จอแสดงผล 4K/3D: นำเสนอภาพมุมมองการผ่าตัดแบบความละเอียดสูงพิเศษ และระบบบางระบบรองรับหน้าจอแยก (เช่น แสงสีขาว + คอนทราสต์ของการเรืองแสง)
การจัดเก็บภาพ: รองรับการบันทึกวิดีโอ 4K หรือภาพหน้าจอสำหรับการเก็บถาวรบันทึกทางการแพทย์ การสอน หรือการให้คำปรึกษาทางไกล
4. ฟังก์ชั่นเสริม (รุ่นไฮเอนด์)
การวินิจฉัยด้วยความช่วยเหลือของ AI: การทำเครื่องหมายแบบเรียลไทม์ของรอยโรค (เช่น โพลิปและเนื้องอก)
การควบคุมหุ่นยนต์: กล้องเอนโดสโคปบางรุ่นผสานแขนหุ่นยนต์เข้าด้วยกันเพื่อให้ทำงานได้อย่างแม่นยำ
สรุป
หลักการสำคัญของกล้องเอนโดสโคปทางการแพทย์คือ:
การส่องสว่าง (ใยแก้วนำแสง/LED) → การเก็บภาพ (เลนส์/เซ็นเซอร์) → การประมวลผลสัญญาณ (ลดสัญญาณรบกวน/HDR) → การแสดงผล (4K/3D) ผสานกับเทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวินิจฉัยและการรักษา