内視鏡

内視鏡向け IC / リファレンス・デザイン

設計上の考慮事項

内側の狭い部分を検査する必要が生じるのは珍しいことはありません。医療の分野では、内視鏡を使用して体内を観察し、器官を検査します。内視鏡を使用すると、僅かな切り口を通して、胃腸、呼吸器、泌尿器管を検査することができます。内視鏡は、硬質または柔軟の長いチューブを通して画像を捉えます。更に、切る、握る、その他の機能を果たす機器を内視鏡に取り付けることで、外科手術部を最小限に抑えられ、患者への配慮を改善し、回復期間を最短にすることができます。狭い部分を検査するなどの技術的な用途では、ボアスコープ(内腔鏡)とも呼ばれます。ボアスコープは、機械類の内部や建物の壁の検査、および崩壊した建物の中にいる被害者を探索するなどの目的に使用されます。

内視鏡やボアスコープには、4 つの基本的な必要条件があります。

  • 対象を照らすための光源
  • 対象に光を当てるためのチューブ
  • 対象に反射した光をとらえるレンズまたは光ファイバ・システム
  • 画像の取得、処理、保存または表示を行う画像取得システム

TI の幅広い製品ポートフォリオはイメージ・チェーン全体をサポートします: 光源、画像撮影、信号処理、画像処理。

LED ドライバは明るい光源を提供し、優れた指向性と発熱の最小限化を実現します。これらのドライバは多用途であり、アプリケーションが必要とするスペクトルに最適な LED の設定ができます。電流調整分解能は、照度制御の精度に影響を及ぼします。14 ビットの LED コントローラを使用することで、照度レベルおよびタイミングを正確に制御できます。

イメージ・センサは反射された光を検出し、光をアナログ電気信号に変換します。イメージ・センサの位置によっては、光伝達チューブの長さの分だけ信号を送信するために低ノイズのライン・ドライバが必要になることがあります。ライン・ドライバにとっての重要な考慮事項は、低消費電力、ノイズ耐性、データ・レートです。LVDS テクノロジーは 800Mbps までの速度、数百mVの電圧振幅と、高い同相雑音除去を提供します。

最終的な画像(イメージ)の品質にとって重要なのは、アナログ・フロントエンド(AFE)です。AFE はセンサのアナログ電気信号処理を行い、画像情報をデジタル形式に変換します。AFE を選択する上で重要なのは、信号処理を行ってセンサが引き起こした歪みを補正する機能で、暗電流のキャンセル、レベル変動のリセット、ピクセル欠陥部の補正、DC オフセット補正などが該当します。信号レベルによっては、プログラマブル・ゲイン・アンプ(PGA)の有無、PGA の線形性、使用可能なゲインの範囲も重要になります。デジタル化では、ビット数(分解能)は画像のコントラストを決定します。通常は、初期データに対して、最終画像に必要な精度よりも 2 ~ 4 ビット精度の高いデジタル化が望まれます。したがって、8 ビットの最終画像データが必要な場合は、最初に画像処理中の丸め誤差を見込んで 10 ビットにデジタル化します。最後に、色の再現が重要な場合は、微分非直線性と積分非直線性(DNL、INL)を最小限に抑える必要があります。

内視鏡: 照明付きの光学機器であり、体内を詳細に観察し、咽喉や食道のような器官を検査する目的で使用されます。内視鏡では、硬質と柔軟のどちらも使用できます。
専用の内視鏡は、観察の対象となる場所に応じて特定の名称を与えられています。その例として、膀胱鏡(膀胱)、腎臓鏡(腎臓)、気管支鏡(気管支)、咽頭鏡(咽頭と声帯)、耳鏡(耳)、関節鏡(関節)、腹腔鏡(腹腔)、胃カメラを挙げることができます。

技術資料

アプリケーション・ノート

アプリケーション・ノート (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
HTM 8 KB 2012年 8月 29日 0

製品カタログ/ホワイト・ペーパー

ホワイト・ペーパー (5)

タイトル 概要 種類 サイズ (MB) 日付 表示回数 英語版
PDF 1014 KB 2011年 5月 17日 0
PDF 333 KB 2010年 6月 8日 0
PDF 358 KB 2009年 3月 18日 0
PDF 115 KB 2008年 11月 3日 0
PDF 187 KB 2008年 10月 31日 0

ブログ

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