时间:2025-10-13 预览:0
医疗内窥镜模组是集成在内窥镜插入部前端的 “摄像头模组”,它取代了传统纤维内窥镜的目镜和传像束,通过人体自然开口或小切口插入体内,利用微型摄像头和相关技术直接将体内的光学图像转换为电子信号,通过线缆传输至视频处理器进行显示,为医生提供内部图像。
一、主要组成部分
1.微型图像传感器
类型:绝大多数使用 CMOS传感器,因其体积小、功耗低、成本效益高。少数高端应用可能使用CCD。
功能:是模组的“视网膜”,负责将光信号转化为电子信号。
尺寸:目前技术可以做到直径 1.0mm 以下,常见的一次性内窥镜模组多在 3-5mm 之间。
2.微型光学镜头
功能:一组精密打磨的微型透镜,负责对焦和成像,决定了图像的视野角、景深和畸变控制。
尺寸:直径通常在 0.5-2mm。
视野角:如120°、140°甚至更大,提供更广阔的观察范围。
景深:能在一定距离范围内(如3-100mm)都保持清晰。
焦距:固定或可变。
3.照明系统
光源:采用高亮度、低发热的 微型LED,直接封装在模组前端。
布局:通常围绕镜头对称分布多个LED,以提供均匀、无阴影的照明,避免组织反光干扰,确保内窥镜前端有足够的照明。
4.防护涂层
材料:采用医用级不锈钢、陶瓷或高分子材料,要求表面光滑、耐腐蚀、生物相容性好。
功能:保护内部精密元件,密封防水(需满足IPX7级防水标准,以便于浸泡消毒或灭菌)。
Ø 高分辨率成像:直接数字化输出,图像清晰、色彩逼真、无光纤固有的网格感。
Ø 微型化设计:模组尺寸不断缩小,如清祺电子已成功研发 0.5×0.5 毫米的微内窥镜模组,这种微型化使它能通过人体自然腔道,抵达传统手术无法触及的区域,减少患者不适感。
Ø 智能照明:如清祺电子的0.76mm内窥镜模组,采用多灯协同照明技术,能在极限空间内实现高效散热平衡,消除眩光与热点问题,光线柔和覆盖整个视野区域,还原真实组织色彩。
Ø 稳定的信号传输:部分模组采用 SDI、MIPI 等编码方式,支持无损传输,确保内窥镜影像在长距离传输中不失真。
² 硬性内窥镜模组:通常用于检查人体的浅表部位或腔道,如膀胱镜、喉镜等。其特点是镜头和插入部为刚性结构,成像清晰稳定,便于操作和观察。
² 软性内窥镜模组:适用于检查人体内部弯曲、细长的腔道,如胃镜、肠镜等。它的插入部可以弯曲,能够灵活地深入到不同部位,减少患者的痛苦和损伤。
² 一次性内窥镜模组:为降低交叉感染风险,一次性内窥镜模组逐渐普及。其成本相对较低,且无需复杂的清洗和消毒流程,使用后即可丢弃,如清祺电子的一次性内窥镜模组。
l 消化科:胃镜、肠镜,要求高分辨率(4K)、大视野角、高景深、兼容NBI等特殊光
l 呼吸科:支气管镜,要求超细直径、高灵活性
l 泌尿科:输尿管镜、肾镜,要求极细直径、高强度照明、防水等级高
l 妇科/骨科:宫腔镜、关节镜,要求中等直径、高图像质量、大景深
l 新兴领域:一次性内窥镜,要求成本可控、性能稳定、易于大规模生产

1、一次性内窥镜的崛起:这是当前最大的驱动力。一次性内窥镜的核心就是一个 低成本、高性能、一次性使用 的摄像头模组。它彻底避免了交叉感染风险和昂贵的维修成本。
2、AI与模组的结合:模组作为“前端感知器”,其采集的图像直接输入到嵌入式AI芯片或后端系统,实现实时辅助诊断(如息肉识别、早癌筛查)。
3、超高清与3D成像:4K甚至8K分辨率提供极致细节,3D立体视觉为内镜下手术(如ESD)提供深度感知。
4、芯片集成化:将部分图像处理功能(如ISP)直接集成到传感器芯片中,进一步缩小体积,提升性能。
物理尺寸、分辨率、传感器类型、视野角、景深、照度、防水等级、生物相容性、信号接口、成本与供应链等。
总结来说,医疗内窥镜模组是现代内窥镜的“眼睛”,其技术正朝着更小、更清晰、更智能、更经济的方向飞速发展,特别是随着一次性内窥镜和AI辅助诊断的普及,其重要性日益凸显。
