“HEED-HARP”技术或用于内窥镜摄像头,大幅提高性能

2013-05-04 18:31:05来源: 互联网
先锋将涉足医疗器械市场,首先是开发内窥镜使用的摄像头。2012年10月底,先锋与大塚制药旗下的医疗器械厂商——大塚医疗设备公司达成了业务合作协议,双方将合作开发采用先锋摄像头的内窥镜,目标是2014年通过大塚医疗器械推向市场。

2005年在NHK技研展上展出的HARP摄像板

  最大的特点是“灵敏度高

  先锋打算通过在内窥镜摄像头中采用“HEED-HARP”技术,以实现与其他公司产品的大幅差异化(图1)。HEED-HARP结合了该公司开发的冷阴极型平面电子源“HEED”(highefficiency electron emission device)和日本NHK广播技术研究所主导开发的超高灵敏度光电转换膜“HARP”(high-gain avalanche rushing amorphous photoconductor)。

  起关键作用的HEED-HARP器件

  如图1(b)所示,光线从玻璃曾射入时,会在以a-Se(非晶硒)为主要成分的HARP膜内部产生与光量相应的电子空穴对。电子空穴在HARP膜内呈雪崩放大。电子空穴被HEED释放出的电子中和,通过检测这时流过的电流便可形成图像。该技术以前还在“NHKNHK技研展”等场合展示过,受到了极大关注。
先锋医疗与健康业务开发室业务策划部部长上条博之介绍说,采用该技术的摄像头(HEEDHARP摄像头)的最大特点是“灵敏度高”。比如,在照度为0.6lx(与月光相当)的环境下,无需数字补偿处理即可获得清晰的图像(图2)。

  无需数字补偿处理即可获得清晰的图像

  

  为利用这一特点,以前也有厂商发掘出了夜视摄像头等多种应用并试制出了摄像头。但是,到目前为止,都未正式投入使用。

  对于该技术,先锋瞄准了内窥镜这一新的用途。先锋认为,这一可用于观察黑暗的体内情况的技术能够赋予内窥镜新的特点。于是,先锋将这一想法告诉了大塚医疗设备公司,后者也对HEED-HARP摄像头的实力非常感兴趣,因此两家公司决定共同开发内窥镜。
采用HEED-HARP技术的内窥镜摄像头及采用该摄像头的内窥镜尚未试制,那么通过利用“灵敏度高”的特点,能与原来的内窥镜产生哪些具体差异?主要有三大可能性,即(1)降低发热量、(2)使内镜部分变细、(3)使内镜实现无线化(图3)。

  可能改变医用内窥镜

  

  (1)能降低发热量,是因为即使周围照度低也能够获得与以前的摄像头相同的图像。先锋医疗与健康业务开发室室长林稔表示,“虽然只是技术上的估算, 不过有可能使发热量降至原来内窥镜的1/100左右”。

  内窥镜要照亮黑暗的体内,因此一般会采用使用卤素或氙气光源等的非常大的光源单元。最近,为降低发热量,还出现了使用LED光源的举动,发热量是内窥镜必须解决的课题之一。如果能大幅降低发热量,便可将烫伤等对体内组织的影响降至最小。

  (2)能使内镜部分变细,是因为“由于灵敏度高,相机可以拿在手里,因此可以改变目前的内窥镜采用的在内镜顶端的探头部分配备CCD等的方式”(先锋的上条)。

  目前的内窥镜的内镜部分的直径至少也要与CCD的大小相当,管道内还需要有连接CCD的配线。如果内镜更细,则可以减轻患者的负担。

  (3)之所以能实现内镜的无线化,是因为有可能不再需要光源单元。以前,光源单元与内镜通过电线相连,而如果只在内镜顶端配备LED等就足够的话,就不需要光源单元和电线了。

  利用光盘技术开发传感器

  先锋将以此次开发内窥镜摄像头为契机,将医疗健康领域培育成该公司的新业务领域。该公司于2012年4月成立了医疗与健康业务开发室,推动该公司技术在医疗健康领域的应用。除此次的内窥镜摄像头之外,还将开发利用光盘技术的小型血流传感器。

关键字:HEED-HARP  内窥镜  摄像头

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0504/article_18280.html
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