Endoskopa medicīnas ierīču nozare ir daudznozaru, uz zināšanām balstīta augsto tehnoloģiju nozare. Izstrādājumi attiecas uz daudzām jomām, piemēram, medicīnu, bioloģisko inženieriju, optiku, precīzijas ražošanu, attēlu apstrādi, medicīniskajiem materiāliem un elektromehānisko informāciju, tāpēc izstrādājumiem parasti ir augstas tehniskās barjeras. Turklāt dažādām slimībām un diagnozes / ārstēšanas metodēm ir vajadzīgas dažādas produktu sērijas un specifikācijas. Tāpēc, lai izpildītu klīnisko iestāžu diagnozes un ārstēšanas prasības, tai nepieciešama patentēta tehniskā uzkrāšana un izpētes un attīstības iespējas.
Optiskā tehnoloģija
Optiskās lēcas ir endoskopu galvenās sastāvdaļas. Augstas klases optiskās lēcas var nodrošināt lielāku un dziļāku redzes lauku un samazināt attēla kropļojumus un traucējumus. Turklāt optiskās tālummaiņas tehnoloģija var vēl vairāk uzlabot smalko bojājumu novērošanas un diagnostikas līmeni. Dažādiem endoskopu veidiem ir atšķirīgas prasības attiecībā uz optiskajām lēcām. Sadzīves endoskopu skata lauka leņķis parasti var sasniegt 140 °, savukārt Olympus EVIS 290 kolonoskopa skata lauka leņķis var sasniegt 170 °; Kārļa Storza laparoskopa optiskais dizains gandrīz nerada kropļojumus, ko gūst labums no optiskās apstrādes un projektēšanas tehnoloģijas uzkrāšanās Japānā un Vācijā. Šobrīd Ķīna jau ir ieguvusi augstas klases objektīvu un mikrooptiskā dizaina iespējas. Optiskās aukstās apstrādes, iesmidzināšanas formēšanas un 3 D drukāšanas tehnoloģijas attīstība ir nodrošinājusi arī attīstības pamatu vietējo optisko endoskopa lēcu apstrādei.
Turklāt endoskopos izmantotais gaismas avots ir mainījies no halogēna lampām uz ksenona lampām. Ksenona lampas var nodrošināt lielu spilgtumu, pilna spektra apgaismojumu, un tās ir plaši pieņemtas klīnikās. Augstas spilgtuma LED apgaismojums pašlaik vēl aizvieto ksenona lampas un halogēna lampas tādu priekšrocību dēļ kā augsts spilgtums un zema energoefektivitāte. Attīstoties tehnoloģijai, lāzera apgaismojums ir kļuvis par jaunu attīstības tendenci, un Fujifilm ieviestā lāzera apgaismojuma sistēma dzīvē ir daudz pārāka par LED apgaismojumu.
Endoskopiskā attēlveidošanas tehnoloģija projektē arī dažādas optiskās attēlveidošanas tehnoloģijas, piemēram, autofluorescences tehnoloģiju, šaurjoslas spektra attēlveidošanas tehnoloģiju un fluorescences attēlveidošanas tehnoloģiju, kuras ir plaši izmantotas klīniskajā diagnostikā un ķirurģiskajos norādījumos. Par piemēru ņemot šaurjoslas spektrālās attēlveidošanas tehnoloģiju, izmantojot īpašu zilās gaismas viļņa garumu, tā var uzlabot gļotādas slāņa mikrovaskulāru attēlveidošanu, uzlabot spēju atšķirt bojājuma morfoloģiju apstākļos, kas nav bezdibenīgi, un palīdzēt agrīni diagnosticēt gremošanas trakta vēzis.
Endoskopiskā attēlveidošanas tehnoloģija projektē arī dažādas optiskās attēlveidošanas tehnoloģijas, piemēram, autofluorescences tehnoloģiju, šaurjoslas spektra attēlveidošanas tehnoloģiju un fluorescences attēlveidošanas tehnoloģiju, kuras ir plaši izmantotas klīniskajā diagnostikā un ķirurģiskajos norādījumos. Par piemēru ņemot šaurjoslas spektrālās attēlveidošanas tehnoloģiju, izmantojot īpašu zilās gaismas viļņa garumu, tā var uzlabot gļotādas slāņa mikrovaskulāru attēlveidošanu, uzlabot spēju atšķirt bojājuma morfoloģiju apstākļos, kas nav bezdibenīgi, un palīdzēt agrīni diagnosticēt gremošanas trakta vēzis.
Aparatūras elektronika un attēlu apstrāde
Attēla sensora mikroshēma ir vēl viena endoskopa sistēmas galvenā sastāvdaļa. Endoskopam ir augstas prasības pret attēla sensoru attiecībā uz gaismas jutīgumu, jutīgumu, enerģijas patēriņu, skaļumu utt. Vietējie endoskopi vienmēr ir bijuši ierobežoti ar augstākās klases attēla sensora mikroshēmu tehnoloģiju, un attēla kvalitātes ziņā tie ir tālu atpalikuši no ārvalstu zīmoli ilgu laiku. Svarīgs iemesls ir tas, ka nevar iegūt augstas veiktspējas CCD attēla sensorus. Pašlaik Olympus EVIS 290 ir augstākās klases produkts tirgū; tā 2 megapikseļiem ir acīmredzamas priekšrocības attēlveidošanas izšķirtspējā un dinamiskajā diapazonā. Pateicoties augstas izšķirtspējas attēla sensora izstrādei ar Sony, Olympus ieviesa arī 4 K augstas izšķirtspējas laparoskopisko sistēmu. Pašlaik, strauji attīstoties CMOS attēla uztveršanas tehnoloģijai, atšķirība starp iegūto attēla kvalitāti un CCD attēla sensoru ir pakāpeniski samazinājusies, un tai ir vieglas ražošanas un apstrādes priekšrocības, mazs enerģijas patēriņš utt. Šis ierobežojums pakāpeniski tiek samazināts. salauzts, un tas arī paātrinās endoskopu nozares straujo attīstību valstī.
Attēlu apstrādes ziņā uzlaboti algoritmi var uzlabot endoskopu attēla kvalitāti un uzsvērt bojājumu īpašības, kā arī vēl vairāk uzlabot endoskopijas bojājumu diagnostikas tehnoloģiju un kvalitāti. Pašlaik vietējā attēlu apstrāde un mākslīgais intelekts rit pilnā sparā, kas ir iespēja pašmāju endoskopu nozarei.
Materiāli un procesi
Endoskops ir ļoti precīzs instruments. Lēcas korpuss bieži satur simtiem precīzu un niecīgu detaļu, kas ietver optiskās un mehāniskās daļas, un apstrādes tehnoloģija ir ārkārtīgi sarežģīta. Pagaidām plaisa starp vietējiem un ārvalstu procesiem pakāpeniski samazinās, un augstas kvalitātes precīzas detaļas jau var ražot vietējā tirgū. Gastroskopa pagriešanai bieži jāatbilst augšējai 210 °, apakšējai 90 °, pa kreisi un pa labi 100 ° liecei, un enteroskopijai jāveic augšup un lejup 180 ° , pa kreisi un pa labi 100 °. Vietējo un importēto instrumentu veiktspēja principā ir vienāda. Faktori, kas nosaka endoskopa produktu darbību, ietver arī montāžas procesu un materiāla īpašības. Vietējo endoskopu kalpošanas laiks ir īsāks nekā importēto endoskopu; tas prasa turpmāku materiālu uzlabošanu un dizaina optimizāciju, lai samazinātu plaisu.