Integrazione di processori di segnale d’immagine per l’imaging artroscopico

I sistemi di imaging medicale utilizzati nelle procedure mini-invasive dipendono da una riproduzione cromatica coerente e da un’elaborazione video a bassa latenza per supportare il processo decisionale clinico. In questo contesto, Omnivision ha introdotto il processore di segnale d’immagine (ISP) OVMed^® OH0131 in collaborazione con ATL Medical per l’integrazione nel sistema PREVOYANCE^® Complete Imaging System destinato alle piattaforme di telecamere artroscopiche.

Integrazione dei sottosistemi di imaging nelle piattaforme di visualizzazione chirurgica
Il sistema PREVOYANCE^® di ATL Medical è progettato come una piattaforma di visualizzazione medicale chiavi in mano, destinata ai produttori OEM di dispositivi medici che intendono ridurre i cicli di sviluppo dei sistemi di imaging endoscopico e artroscopico. La piattaforma può essere utilizzata come sistema white-label o integrata nelle architetture di imaging chirurgico esistenti.

Il sistema di imaging viene generalmente combinato con una unità di controllo della telecamera (CCU), responsabile dell’elaborazione delle immagini, della visualizzazione e dell’archiviazione. L’ISP OVMed^® OH0131 è progettato per operare sia all’interno di queste CCU sia in sistemi di visualizzazione portatili basati su tablet.

Il processore supporta configurazioni multi-immagine e integra funzioni di elaborazione come la regolazione di luminosità, contrasto, saturazione, tonalità e nitidezza, oltre ad algoritmi di riduzione del rumore progettati per mantenere la stabilità dell’immagine in condizioni di illuminazione variabili, tipiche dell’imaging medicale.

Sfide dell’elaborazione del segnale nell’imaging endoscopico
I processori di segnale d’immagine utilizzati in endoscopia e artroscopia devono affrontare diverse sfide tecniche, tra cui riflessi speculari sulle superfici dei tessuti, ostruzioni visive causate da fumo o fluidi, effetti di ombreggiatura e variazioni dell’illuminazione.

I requisiti tecnici includono generalmente il mantenimento di una bassa latenza di elaborazione, la gestione di flussi continui di immagini ad alta larghezza di banda e funzioni automatiche di rilevamento delle caratteristiche per supportare la visualizzazione durante procedure complesse. Questi requisiti sono direttamente collegati alle evoluzioni dell’imaging medicale digitale e dell’elaborazione della visione embedded.

Architettura hardware per il collegamento tra elaborazione dei sensori e visualizzazione
L’architettura di imaging sviluppata congiuntamente è composta da una kernel board e da un sistema host di elaborazione.

La kernel board, progettata da OMNIVISION, integra l’ISP medicale OVMed^® OH0131, che riceve i dati immagine grezzi dai sensori, esegue l’elaborazione del segnale e trasmette le immagini elaborate al sistema host tramite un’interfaccia MIPI.

Il sistema host, sviluppato da ATL Medical, riceve i dati elaborati e gestisce la visualizzazione tramite un’interfaccia HDMI. Questa separazione tra elaborazione delle immagini e controllo del sistema riflette un approccio modulare di embedded vision comunemente adottato nell’elettronica medicale.

Conformità, compatibilità dei sensori e supporto delle interfacce
L’OVMed^® OH0131, introdotto nel 2023, è conforme a diversi standard medicali ed elettronici tra cui ISO 13585, RoHS, REACH, IEC 60601 (ESD, EMC, EMI e isolamento elettrico) ed EMS ISO 9001.

L’ISP supporta i sensori di imaging medicale OMNIVISION con risoluzioni da 2 megapixel fino a formati da 200 × 200 pixel ed è compatibile con la tecnologia proprietaria AntLinx^® CMOS chip-on-tip per imaging endoscopico. Il supporto delle interfacce MIPI consente l’integrazione in sistemi embedded di visione medicale e in piattaforme compatte di imaging diagnostico.

ATL Medical completa l’elettronica con un’integrazione a livello di sistema che include gruppi ottici, sistemi di illuminazione, cablaggi, interconnessioni, produzione dell’estremità distale e design ergonomico dell’alloggiamento del dispositivo. Questo approccio di integrazione è finalizzato a ridurre la complessità ingegneristica per gli OEM che sviluppano sistemi di imaging chirurgico, facilitando al contempo l’integrazione nelle piattaforme esistenti.

Edito dalla giornalista industriale Aishwarya Mambet, con assistenza dell’IA.

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