OmniVision reduz o sensor de imagem médica para endoscopia mais profunda

OmniVision lançou seu menor sensor de imagem CMOS médico e módulo de câmera de nível de wafer correspondente para permitir procedimentos endoscópicos mais profundos nas menores partes da anatomia.

Seu novo sensor de imagem médica OH0TA OVMed reduz o tamanho do pacote para 0,55 mm x 0,55 mm, apresenta um pixel de 1,0 mícron e um formato óptico de 1/31 ", quadruplica a resolução da imagem RGB em relação ao seu antecessor para 400 × 400 ou 160 K Pixels, a 30 quadros por segundo, enquanto reduz o consumo de energia em 20% a 20mW.

Isso permite que os projetistas adicionem visualização ultracompacta a endoscópios descartáveis ​​e reutilizáveis, bem como cateteres e fios-guia, com um pequeno diâmetro externo de 1-2 mm. Como alternativa, o tamanho exclusivamente pequeno deste sensor oferece aos OEMs de dispositivos médicos a flexibilidade de criar um osciloscópio de diâmetro maior com um canal de trabalho maior.

Em declarações ao embedded.com, Tehzeeb Gunja, diretor de marketing médico da Omnivision, disse:“Os pequenos endoscópios existentes usam fibra e estamos usando CMOS em vez de fibra, o que permite menor custo e maior resolução. Já tínhamos um sensor pequeno, mas os clientes estavam procurando por essa resolução 400 × 400 em um tamanho menor e custo menor. ” Ele acrescentou:“O CMOS na ponta do endoscópio está se tornando mais um paradigma”.

A empresa disse que os procedimentos médicos na menor anatomia do corpo eram realizados anteriormente às cegas ou com imagens de baixa qualidade de fibroscópios, já que as câmeras existentes eram muito grandes e os endoscópios reutilizáveis ​​não eram econômicos.

A resolução aumentada do OH0TA permite que imagens coloridas de maior qualidade sejam capturadas de dentro dos menores órgãos do corpo, permitindo que dispositivos médicos alcancem mais profundamente o corpo para procedimentos como neurônios, oftálmicos, otorrinolaringológicos, cardíacos, espinhais, urologia, ginecologia e artroscopia, também como diagnóstico odontológico e veterinário e cirurgia. Além disso, o menor consumo de energia do sensor reduz o calor da câmera "chip on tip" para maior conforto do paciente e durações mais longas do procedimento, ao mesmo tempo que reduz o ruído para imagens mais nítidas.

Para atingir esse aumento na resolução, junto com um tamanho de pixel menor e formato óptico, o OH0TA é construído com a tecnologia de matriz empilhável PureCel Plus-S da OmniVision. Essa tecnologia de pixel de próxima geração também oferece maior fidelidade de cores e excelente sensibilidade à luz baixa de 3600 mV / lux-seg, junto com uma alta relação sinal-ruído de 37,5 dB para imagens mais nítidas. Além disso, PureCel Plus-S permite a maior capacidade total do poço (FWC) do OH0TA, zero florescimento e menor consumo de energia.

Outros recursos importantes incluem um ângulo de raio principal de 15,5 graus, permitindo o uso de lentes com altos campos de visão e distâncias de foco curtas. Ele também suporta uma interface de 4 fios, bem como saída de dados analógicos brutos, os quais podem transmitir através de cabos de até 4 metros com ruído de sinal mínimo. Para compatibilidade com versões anteriores e fácil adoção, este sensor faz interface com o chip ponte de conversão OV426 analógico para digital existente da OmniVision. Além disso, é autoclavável para esterilização endoscópica reutilizável.

“A tendência para procedimentos minimamente invasivos continua a crescer, devido às suas maiores taxas de sucesso e menor tempo de recuperação do paciente. No entanto, para as áreas mais estreitas da anatomia, particularmente em cirurgias neuro e cardíacas, os sensores anteriores não tinham a combinação necessária de alta resolução e tamanho extremamente pequeno ”, disse Ehsan Ayar, gerente de marketing de produtos médicos da OmniVision. “O OH0TA é o primeiro sensor do mundo a oferecer essa combinação, permitindo melhorias significativas do endoscópio, especialmente em comparação aos videoscópios tradicionais feitos com fibras ópticas, que têm resolução limitada, imagem de baixa qualidade e alto custo.”

Módulos de câmera em nível de wafer para endoscopia de uso único

Junto com os novos sensores de imagem, OmniVision também anunciou seu módulo de câmera OVMed OCHTA com sua tecnologia de nível de wafer CameraCubeChip, permitindo que se iguale ao tamanho pequeno de seu antecessor, de 0,65 mm x 0,65 mm, para acesso anatômico profundo. Essa tecnologia permite a integração do novo sensor de imagem OH0TA de alta resolução da OmniVision, junto com processamento de sinal e ótica de nível de wafer em um único pacote compacto.

Com os módulos de câmera OCHTA, os OEMs de endoscópio, cateter e fio-guia podem agora desenvolver dispositivos de uso único e produzidos em massa com diâmetros ópticos de 1-2 mm e resolução mais alta para enfrentar os muitos desafios colocados por equipamentos reutilizáveis, incluindo riscos de contaminação cruzada e altos custos de manutenção .

A OmniVision disse que continua sendo a única empresa a oferecer um chip ultrapequeno em módulos de câmera de ponta com iluminação traseira (BSI), que oferece excelente qualidade de imagem e melhor desempenho em pouca luz para ajudar a reduzir o calor do LED e melhorar a sensibilidade. O BSI também permite o uso de tecnologia de lente superior em relação às câmeras de iluminação frontal concorrentes dessa classe, enquanto melhora o conforto do paciente e acelera o tempo de recuperação. Além disso, com a tecnologia de empacotamento em nível de wafer CameraCubeChip econômica da OmniVision, o OCHTA torna possível a produção em massa de equipamentos de imagem médica de alta resolução e de uso único.

Ao integrar o sensor de imagem, processador de sinal e óptica de nível de wafer em um único pacote compacto, o OCHTA também reduz a complexidade de lidar com vários fornecedores enquanto aumenta a confiabilidade do fornecimento e acelera o tempo de desenvolvimento. Além disso, ao contrário das câmeras tradicionais, todos os módulos CameraCubeChip podem ser reduzidos. Isso significa que eles podem ser montados em uma placa de circuito impresso simultaneamente com outros componentes, usando um equipamento automatizado de montagem em superfície, o que aumenta a qualidade e reduz os custos de montagem.

A visão do analista

A empresa de pesquisa de mercado Yole Développement (Yole) disse que a tecnologia de nó avançada em sensores de imagem CMOS (CIS) está trazendo maior resolução e processos de pilha inovadores ajudam a otimizar o desempenho, bem como o tamanho do módulo. Chenmeijing Liang, analista de tecnologia e mercado de imagem da Yole, disse:“Essas tecnologias CIS de ponta estão atendendo aos principais requisitos de endoscopia de hoje para apoiar os médicos em seus processos de diagnóstico ou procedimentos cirúrgicos com maior qualidade de imagem e melhor contraste, ao mesmo tempo aumentando o conforto do paciente. Eles também permitem técnicas de imagem menos invasivas para aplicações neurológicas, otorrinolaringológicas ou pediátricas, sem alterar a resolução da imagem. ” No que diz respeito aos endoscópios médicos de uso único, Yole vê uma forte demanda por módulos de câmera de sensor de imagem CMOS, prevendo um mercado de US $ 241 milhões no final de 2025. Isso é atualmente reforçado pela pandemia Covid-19, com os regulamentos das autoridades de saúde mudando fortemente o panorama da indústria de endoscopia. O objetivo é evitar a contaminação cruzada em procedimentos de imagem de alto risco que usam endoscópios minúsculos, como broncoscopias, ureteroscopias ou diagnósticos por imagem pediátricos. Os principais requisitos dos cuidadores incluem forte miniaturização das câmeras, aumento da qualidade da imagem e alto contraste em baixa potência para evitar distúrbios de calor durante os procedimentos.