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CMOS-Kamera für die Endoskopie Kleiner Bildsensor für die Intensivpflege

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mit einer speziellen CMOS-Kamera lassen sich Katheter für den Einmalgebrauch in der ambulanten Intensivpflege entwickeln. Für seine Kamera wurde CMOSIS als Hersteller ausgezeichnet.

Die NanEye 2-D-Kamera hat die Form eines kompakten Würfels mit den Abmessungen 1 mm x 1 mm x 1,8 mm.
Die NanEye 2-D-Kamera hat die Form eines kompakten Würfels mit den Abmessungen 1 mm x 1 mm x 1,8 mm.
(Bild: Cmosis)

Die SMOSIS NanEye ist eine 2-D-Kamera mit einem Bildsensor, der mit einer Fläche von 1 mm x 1 mm eine Auflösung von 250 x 250 Pixel bei einem Pixel-Pitch von 3 µm bietet. Die als vollständiges SoC (System-on-a-Chip) ausgelegte NanEye 2-D-Kamera hat die Form eines extrem kompakten Würfels mit den Abmessungen 1 mm x 1 mm x 1,8 mm.

In diesem Gehäuse ist der Sensor in einem Chip-Scale-Package, das in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IZM Berlin entwickelt wurde, und das in der Frontseite eingelassene Objektiv. Der NanEye 2-D-Kamerakopf bietet Signal-Readout mit Self-Timing, wandelt A/D-Signale mit 10 Bit und erlaubt serielle Bildübertragung via LVDS.

Hochaufgelöste Bilder mit 44 fps

In den für sie vorgesehenen medizinischen Applikationen ermöglicht die Kamera den Aufbau von miniaturisierten Endoskopen, wobei die Kamera innerhalb der Katheterspitze angebracht wird. Sie liefert scharfe Bilder im Live-View-Prinzip mit einer Frame-Rate von 44 fps. Das bringt entscheidende Vorteile bei bronchialen, Lungen- oder Magen-Intubationen zur Diagnose und Therapie im Rahmen der Intensivpflege mit Injektionen oder Absaugungen.

Genau die Vorteile in der Intensivpflege waren der Grund, dass die CMOS-Technik den diesjährigen „Deutschen Innovationspreis für Außerklinische Intensivpflege“ erhalten hat. Die Auszeichnung wurde am 14. Oktober 2015 von Stephan Voltz, CEO von CMOSIS in Nürnberg, aus den Händen von Dr. med. Günter Schrot, Wissenschaftlicher Direktor des KAI-Kongresses (Kongress für außerklinische Intensivpflege und Beatmung) in Berlin entgegen genommen.

„Mit unserer CMOS-Technik können wir extreme kleine Kameras entwickeln, die zugleich so kostengünstig sind, dass sie die Echtzeit-Visualisierung mit Kathetern zum Einmalgebrauch möglich machen, wie sie in der ambulanten Intensivpflege notwendig sind“, sagt Stephan Voltz.

Ersatz für teures, faseroptisches Kabel

Wie wichtig das ist, zeigen die täglichen ambulanten Einsätze und besonders in Notfallsituationen, wenn keine Apparatur zur klinischen Sterilisierung verfügbar ist. Die hoch auflösende Visualisierung auf einem tragbaren Smartphone-ähnlichen Video-Monitor erleichtert dem Pflegepersonal die angemessene medizinische Versorgung am Ort des Patienten. „Unsere Kamera-Ausrüstung umfasst auch die Verkabelung der in den Katheter integrierten Endoskopspitze.“

Von besonderer Bedeutung und ein Schlüsselfaktor der vom KAI preisgekrönten Entwicklung ist nach Voltz die Tatsache, dass die Kamera das kostspielige faseroptische Kabel mit seinen 5000 Einzelfasern durch eine einfache Vierdrahtleitung mit geringem Energieverbrauch ersetzt.

Sie benötigt keine spezielle Schirmung, um die geltenden EMC-Normen zu erfüllen. Kabellängen bis zu 3 m sind ohne zusätzliche Komponenten möglich. Auch kann eine LED zur Illumination innerhalb des Katheters hinzugefügt werden.

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