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“HEED-HARP”技術或用于內窺鏡攝像頭,大幅提高性能

作者: 時間:2013-05-04 來源:網絡 收藏
先鋒將涉足醫(yī)療器械市場,首先是開發(fā)使用的。2012年10月底,先鋒與大塚制藥旗下的醫(yī)療器械廠商——大塚醫(yī)療設備公司達成了業(yè)務合作協(xié)議,雙方將合作開發(fā)采用先鋒,目標是2014年通過大塚醫(yī)療器械推向市場。

2005年在NHK技研展上展出的HARP攝像板

  最大的特點是“靈敏度高”

  先鋒打算通過在中采用“”技術,以實現(xiàn)與其他公司產品的大幅差異化(圖1)。結合了該公司開發(fā)的冷陰極型平面電子源“HEED”(highefficiency electron emission device)和日本NHK廣播技術研究所主導開發(fā)的超高靈敏度光電轉換膜“HARP”(high-gain avalanche rushing amorphous photoconductor)。

  起關鍵作用的HEED-HARP器件

  如圖1(b)所示,光線從玻璃曾射入時,會在以a-Se(非晶硒)為主要成分的HARP膜內部產生與光量相應的電子空穴對。電子空穴在HARP膜內呈雪崩放大。電子空穴被HEED釋放出的電子中和,通過檢測這時流過的電流便可形成圖像。該技術以前還在“NHKNHK技研展”等場合展示過,受到了極大關注。
先鋒醫(yī)療與健康業(yè)務開發(fā)室業(yè)務策劃部部長上條博之介紹說,采用該技術的攝像頭(HEEDHARP攝像頭)的最大特點是“靈敏度高”。比如,在照度為0.6lx(與月光相當)的環(huán)境下,無需數(shù)字補償處理即可獲得清晰的圖像(圖2)。

  無需數(shù)字補償處理即可獲得清晰的圖像

  “HEED-HARP”技術或用于內窺鏡攝像頭,大幅提高性能

  為利用這一特點,以前也有廠商發(fā)掘出了夜視攝像頭等多種應用并試制出了攝像頭。但是,到目前為止,都未正式投入使用。

  對于該技術,先鋒瞄準了內窺鏡這一新的用途。先鋒認為,這一可用于觀察黑暗的體內情況的技術能夠賦予內窺鏡新的特點。于是,先鋒將這一想法告訴了大塚醫(yī)療設備公司,后者也對攝像頭的實力非常感興趣,因此兩家公司決定共同開發(fā)內窺鏡。
采用HEED-HARP技術的內窺鏡攝像頭及采用該攝像頭的內窺鏡尚未試制,那么通過利用“靈敏度高”的特點,能與原來的內窺鏡產生哪些具體差異?主要有三大可能性,即(1)降低發(fā)熱量、(2)使內鏡部分變細、(3)使內鏡實現(xiàn)無線化(圖3)。

  可能改變醫(yī)用內窺鏡

  “HEED-HARP”技術或用于內窺鏡攝像頭,大幅提高性能

 ?。?)能降低發(fā)熱量,是因為即使周圍照度低也能夠獲得與以前的攝像頭相同的圖像。先鋒醫(yī)療與健康業(yè)務開發(fā)室室長林稔表示,“雖然只是技術上的估算, 不過有可能使發(fā)熱量降至原來內窺鏡的1/100左右”。

  內窺鏡要照亮黑暗的體內,因此一般會采用使用鹵素或氙氣光源等的非常大的光源單元。最近,為降低發(fā)熱量,還出現(xiàn)了使用LED光源的舉動,發(fā)熱量是內窺鏡必須解決的課題之一。如果能大幅降低發(fā)熱量,便可將燙傷等對體內組織的影響降至最小。

 ?。?)能使內鏡部分變細,是因為“由于靈敏度高,相機可以拿在手里,因此可以改變目前的內窺鏡采用的在內鏡頂端的探頭部分配備CCD等的方式”(先鋒的上條)。

  目前的內窺鏡的內鏡部分的直徑至少也要與CCD的大小相當,管道內還需要有連接CCD的配線。如果內鏡更細,則可以減輕患者的負擔。

 ?。?)之所以能實現(xiàn)內鏡的無線化,是因為有可能不再需要光源單元。以前,光源單元與內鏡通過電線相連,而如果只在內鏡頂端配備LED等就足夠的話,就不需要光源單元和電線了。

  利用光盤技術開發(fā)傳感器

  先鋒將以此次開發(fā)內窺鏡攝像頭為契機,將醫(yī)療健康領域培育成該公司的新業(yè)務領域。該公司于2012年4月成立了醫(yī)療與健康業(yè)務開發(fā)室,推動該公司技術在醫(yī)療健康領域的應用。除此次的內窺鏡攝像頭之外,還將開發(fā)利用光盤技術的小型血流傳感器。



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