Nội soi y tế là một thiết bị y tế sử dụng công nghệ hình ảnh quang học để quan sát các mô hoặc khoang bên trong cơ thể người. Nguyên lý cốt lõi của nó là đạt được chẩn đoán trực quan hoặc phẫu thuật thông qua việc truyền ánh sáng, thu nhận và xử lý hình ảnh. Sau đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của nó:
1. Hệ thống hình ảnh quang học
(1) Hệ thống chiếu sáng
Nguồn sáng lạnh: Đèn LED hoặc đèn xenon được sử dụng để cung cấp độ sáng cao, ánh sáng tỏa ít nhiệt và ánh sáng được truyền đến đầu trước của ống nội soi thông qua bó sợi quang để chiếu sáng khu vực kiểm tra.
Chế độ ánh sáng đặc biệt: Một số máy nội soi hỗ trợ huỳnh quang (như ICG), ánh sáng dải hẹp (NBI), v.v. để tăng cường độ tương phản của mạch máu hoặc mô bệnh.
(2) Thu thập hình ảnh
Nội soi quang học truyền thống (nội soi cứng): Hình ảnh được truyền qua nhóm thấu kính, đầu thị kính được bác sĩ quan sát trực tiếp hoặc kết nối với camera.
Nội soi điện tử (nội soi mềm): Đầu vào tích hợp cảm biến CMOS/CCD độ nét cao, thu thập trực tiếp hình ảnh và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện, truyền đến máy chủ để xử lý.
2. Truyền và xử lý hình ảnh
Truyền tín hiệu:
Máy nội soi điện tử truyền dữ liệu hình ảnh qua cáp hoặc không dây.
Một số máy nội soi 4K/3D sử dụng sợi quang hoặc tín hiệu kỹ thuật số có độ trễ thấp (như HDMI/SDI) để đảm bảo hiệu suất thời gian thực.
Xử lý hình ảnh: Máy chủ thực hiện giảm nhiễu, làm sắc nét và tăng cường HDR trên tín hiệu gốc để xuất ra hình ảnh có độ nét cao.
3. Hiển thị và ghi lại
Màn hình 4K/3D: hiển thị trường nhìn phẫu thuật có độ nét cực cao và một số hệ thống hỗ trợ màn hình chia đôi (như ánh sáng trắng + độ tương phản huỳnh quang).
Lưu trữ hình ảnh: hỗ trợ quay video 4K hoặc ảnh chụp màn hình để lưu trữ hồ sơ bệnh án, giảng dạy hoặc tư vấn từ xa.
4. Chức năng phụ trợ (các mẫu cao cấp)
Chẩn đoán hỗ trợ AI: đánh dấu các tổn thương theo thời gian thực (như polyp và khối u).
Điều khiển robot: Một số máy nội soi tích hợp cánh tay robot để đạt được hoạt động chính xác.
Bản tóm tắt
Nguyên lý cốt lõi của nội soi y tế là:
Chiếu sáng (sợi quang/LED) → thu thập hình ảnh (ống kính/cảm biến) → xử lý tín hiệu (giảm nhiễu/HDR) → hiển thị (4K/3D), kết hợp với công nghệ thông minh để cải thiện độ chính xác của chẩn đoán và điều trị.