Nova interface médica Omnivision AntLinx para

21 de abril de 2023 Por equipe do MDO

Sensor de imagem OH02B10 da Omnivision [Foto cortesia da Omnivision]

Por Tehzeeb Gunja, Omnivision

A endoscopia evoluiu ao longo das décadas à medida que a imagem de alta resolução se tornou mais avançada com sensores de imagem agora do tamanho de um grão de areia. A gama de aplicações nas quais a endoscopia se mostrou útil inclui gastroenterologia, manejo das vias aéreas, ginecologia, urologia, artroscopia e cardiologia. Diagnóstico intraoperatório, terapia e cirurgia minimamente invasiva são possíveis devido aos avanços na endoscopia.

A indústria médica está fazendo a transição para endoscópios de uso único para minimizar a contaminação cruzada e melhorar a segurança do paciente. O alto custo da tecnologia legada baseada em sensores de imagem de dispositivo de carga acoplada (CCD) e a complexidade geral do sistema tornam seu uso impraticável em um mercado de endoscopia de uso único em crescimento exponencial. Portanto, os sensores de imagem baseados em CCD não podem atender aos requisitos atuais de endoscópios de alto desempenho e estão sendo descontinuados.

O desejo de obter maior resolução de imagem com a mais alta qualidade em um espaço menor motivou a indústria a mudar para dispositivos semicondutores de óxido de metal complementar (CMOS) e investir na melhoria contínua da tecnologia. Os sensores de imagem CMOS oferecem menor custo, tamanho menor e menor consumo de corrente com melhor qualidade de imagem e conjunto de recursos.

Sensores de imagem extremamente pequenos usando a tecnologia CMOS foram incorporados nas pontas dos endoscópios, permitindo que as câmeras entrem no corpo através de orifícios ou incisões naturais cada vez menores. Software e hardware de última geração para processamento de imagem permitem vídeo de alta velocidade que serve como os "olhos" do cirurgião enquanto ele trabalha dentro do corpo, permitindo que os cirurgiões diagnostiquem e tratem terapeuticamente em tempo real.

Um gerador de imagens CMOS na ponta distal do endoscópio precisa suportar uma interface com alta largura de banda, baixa contagem de pinos (endoscópio pequeno, diâmetro externo e tamanho do cabo), usa um cabo econômico e é imune a EMC/EMI e ruído durante um longo distância de transmissão. Todos esses desafios são atendidos por uma nova interface médica: AntLinx.

Interface do processador da indústria móvel (MIPI) é a metodologia atual usada em endoscopia para transmitir imagens da câmera na ponta distal para a unidade de controle da câmera de back-end (CCU). O MIPI possui ampla largura de banda e transmite imagens de alta resolução em altas taxas de quadros. No entanto, para fazer isso, é necessário um mínimo de 12 pinos. Isso afeta diretamente o tamanho do gerador de imagens usado no endoscópio. Além disso, o MIPI requer um cabo mais grosso e mais caro que pode transmitir até um máximo de apenas 1,5 metros de forma confiável. Essas limitações resultam em endoscópios com diâmetros externos maiores, causando desconforto ao paciente.

Para resolver o desafio da transmissão de dados em comprimentos de cabo longos, os sistemas de endoscopia atuais convertem a saída MIPI do gerador de imagens para outros formatos, como sinalização diferencial de baixa voltagem (LVDS), fibra ou outra interface serial. O sinal convertido é então transmitido para o identificador ou CCU, onde é decodificado para recuperar os dados de vídeo de imagem. Isso aumenta a complexidade, o tamanho, a geração de calor e o custo do sistema de endoscopia em uma solução de imagem de uso único.

Assim, o tamanho da câmera e do cabo, o comprimento da transmissão, a integridade do sinal e a complexidade do sistema, bem como o custo, precisam ser considerados para possibilitar uma solução que facilite a implementação de endoscópios de uso único econômicos.

O AntLinx foi recentemente utilizado no OCH2B - o menor pacote CameraCubeChip de fator de forma de 2,5 × 2,5 mm para projetos de endoscópios descartáveis ​​de alta definição (HD). O OCH2B CameraCubeChip é um módulo de câmera completo que possui ótica de nível wafer e um sensor de imagem CMOS, o OH02B, que é o primeiro gerador de imagens com resolução quadrada de 2 megapixels (MP) (1500 × 1500). Esta solução é crítica para o mercado de endoscópios descartáveis ​​porque permite alta resolução e tamanho pequeno, gera calor muito baixo na ponta do projeto do endoscópio, é econômica para uso único e ajuda os projetistas de endoscópios a entrar no mercado mais rapidamente com menos esforço de design sem a necessidade de usar conversores de interface. O AntLinx melhora ainda mais o módulo CameraCubeChip, permitindo a conexão de interface mais fina de 4 metros diretamente da câmera do endoscópio para a torre CCU ou console portátil. Coletivamente, AntLinx e OCH2B foram projetados com o paciente em mente para maximizar seu cuidado e conforto durante procedimentos endoscópicos.