OmniVision rétrécit le capteur d'images médicales pour une endoscopie plus profonde

OmniVision a lancé son plus petit capteur d'image CMOS médical et le module de caméra correspondant au niveau de la plaquette pour permettre des procédures d'endoscopie plus approfondies dans les plus petites parties de l'anatomie.

Son nouveau capteur d'image médicale OH0TA OVMed réduit la taille de l'emballage à 0,55 mm x 0,55 mm, dispose d'un pixel de 1,0 micron et d'un format optique 1/31", quadruple la résolution d'image RVB par rapport à son prédécesseur à 400 × 400, ou 160 K pixels, à 30 images par seconde, tout en réduisant la consommation électrique de 20 % à 20 mW.

Cela permet aux concepteurs d'ajouter une visualisation ultra-compacte aux endoscopes à usage unique et réutilisables, ainsi qu'aux cathéters et aux fils de guidage, avec un petit diamètre extérieur de 1 à 2 mm. Alternativement, la petite taille unique de ce capteur donne aux équipementiers de dispositifs médicaux la possibilité de créer un oscilloscope de plus grand diamètre avec un canal de travail plus large.

S'adressant à Embedded.com, Tehzeeb Gunja, directeur du marketing médical chez Omnivision, a déclaré :« Les petits endoscopes existants utilisent la fibre, et nous utilisons CMOS au lieu de la fibre, ce qui permet un coût inférieur et une résolution plus élevée. Nous avions déjà un petit capteur, mais les clients recherchaient cette résolution 400 × 400 dans une taille plus petite et à moindre coût. Il a ajouté :« CMOS à la pointe de l'endoscope devient de plus en plus un paradigme. »

La société a déclaré que les procédures médicales sur la plus petite anatomie du corps étaient auparavant effectuées à l'aveugle ou avec des images de mauvaise qualité à partir de fibroscopes, car les caméras existantes étaient trop grandes et les endoscopes réutilisables n'étaient pas rentables.

La résolution accrue de l'OH0TA permet de capturer des images couleur de meilleure qualité à partir des plus petits organes du corps, permettant aux dispositifs médicaux d'atteindre plus profondément le corps pour des procédures telles que neuro, ophtalmique, ORL, cardiaque, spinal, urologie, gynécologie et arthroscopie, ainsi que que le diagnostic et la chirurgie dentaire et vétérinaire. De plus, la faible consommation d'énergie du capteur réduit la chaleur de la caméra « puce sur la pointe » pour un plus grand confort du patient et des durées de procédure plus longues, tout en réduisant le bruit pour des images plus nettes.

Pour obtenir cette augmentation de résolution, ainsi qu'une taille de pixel et un format optique plus petits, l'OH0TA est construit sur la technologie de matrices empilées PureCel Plus-S d'OmniVision. Cette technologie de pixels de nouvelle génération offre également une fidélité des couleurs supérieure et une excellente sensibilité à la faible luminosité de 3600 mV/lux-sec, ainsi qu'un rapport signal/bruit élevé de 37,5 dB pour des images plus nettes. De plus, PureCel Plus-S permet une capacité de puits complète (FWC) plus élevée de l'OH0TA, une prolifération nulle et une consommation d'énergie réduite.

Les autres caractéristiques clés incluent un angle de rayon principal de 15,5 degrés, permettant l'utilisation d'objectifs avec des champs de vision élevés et de courtes distances de mise au point. Il prend également en charge une interface à 4 fils, ainsi qu'une sortie de données analogiques brutes, qui peuvent toutes deux transmettre via des câbles aussi longs que 4 mètres avec un bruit de signal minimal. Pour une compatibilité descendante et une adoption facile, ce capteur s'interface avec la puce de pont de conversion analogique-numérique OV426 existante d'OmniVision. De plus, il est autoclavable pour la stérilisation des endoscopes réutilisables.

« La tendance vers les procédures peu invasives continue de croître, en raison de leurs taux de réussite plus élevés et des temps de récupération plus courts des patients. Cependant, pour les zones les plus étroites de l'anatomie, en particulier dans les chirurgies neurologiques et cardiaques, les capteurs précédents n'avaient pas la combinaison nécessaire de haute résolution et de taille extrêmement petite », a déclaré Ehsan Ayar, directeur du marketing des produits médicaux chez OmniVision. « L'OH0TA est le premier capteur au monde à proposer cette combinaison, permettant des améliorations significatives des endoscopes, en particulier par rapport aux vidéoscopes traditionnels fabriqués avec des fibres optiques, qui ont une résolution limitée, une mauvaise qualité d'imageur et un coût élevé. »

Modules de caméra au niveau de la plaquette pour l'endoscopie à usage unique

Outre les nouveaux capteurs d'image, OmniVision a également annoncé son module de caméra OVMed OCHTA doté de sa technologie au niveau de la plaquette CameraCubeChip, lui permettant de correspondre à la petite taille de son prédécesseur, à 0,65 mm x 0,65 mm, pour un accès anatomique profond. Cette technologie permet l'intégration du nouveau capteur d'image OH0TA à plus haute résolution d'OmniVision, ainsi que le traitement du signal et l'optique au niveau de la tranche dans un seul boîtier compact.

Avec les modules de caméra OCHTA, les fabricants d'endoscopes, de cathéters et de fils de guidage peuvent désormais développer des dispositifs à usage unique fabriqués en série avec des diamètres optiques de 1 à 2 mm et une résolution plus élevée pour relever les nombreux défis posés par les équipements réutilisables, y compris les risques de contamination croisée et les coûts de maintenance élevés .

OmniVision a déclaré qu'elle restait la seule entreprise à proposer des modules de caméra à puce ultra-petite avec éclairage arrière (BSI), qui offrent une excellente qualité d'image et de meilleures performances en basse lumière pour aider à réduire la chaleur des LED et à améliorer la sensibilité. BSI permet également l'utilisation d'une technologie d'objectif supérieure par rapport aux caméras d'éclairage frontal concurrentes de cette catégorie, tout en améliorant le confort du patient et en accélérant le temps de récupération. De plus, grâce à la technologie d'emballage économique au niveau de la plaquette CameraCubeChip d'OmniVision, l'OCHTA permet la production en série d'équipements d'imagerie médicale haute résolution à usage unique.

En intégrant le capteur d'image, le processeur de signal et l'optique au niveau de la tranche dans un seul boîtier compact, l'OCHTA réduit également la complexité de traiter avec plusieurs fournisseurs tout en augmentant la fiabilité de l'approvisionnement et en accélérant le temps de développement. De plus, contrairement aux caméras traditionnelles, tous les modules CameraCubeChip sont refusionnables. Cela signifie qu'ils peuvent être montés sur une carte de circuit imprimé simultanément avec d'autres composants à l'aide d'un équipement d'assemblage automatisé à montage en surface, ce qui augmente la qualité tout en réduisant les coûts d'assemblage.

Le point de vue de l'analyste

La société d'études de marché Yole Développement (Yole) a déclaré que la technologie de nœud avancée dans les capteurs d'image CMOS (CIS) apporte une résolution plus élevée et que des processus de pile innovants aident à optimiser les performances ainsi que la taille du module. Chenmeijing Liang, analyste de la technologie et du marché de l'imagerie chez Yole, a déclaré :« Ces technologies CIS de pointe répondent aux exigences clés d'aujourd'hui en matière d'endoscopie pour aider les médecins dans leurs processus de diagnostic ou leurs interventions chirurgicales avec une qualité d'image supérieure et un meilleur contraste, tout en augmentant le confort du patient. Ils permettent également des techniques d'imagerie moins invasives pour des applications neurologiques, ORL ou pédiatriques sans altérer la résolution de l'image. En ce qui concerne les endoscopes médicaux à usage unique, Yole constate une forte demande pour les modules de caméras à capteur d'image CMOS, prévoyant un marché de 241 millions de dollars US à la fin de 2025. Ceci est actuellement renforcé par la pandémie de Covid-19, avec des réglementations des autorités sanitaires en forte évolution. le paysage de l'industrie de l'endoscopie. L'objectif est d'éviter la contamination croisée dans les procédures d'imagerie à haut risque qui utilisent de minuscules endoscopes, comme les bronchoscopies, les urétéroscopies ou les diagnostics d'imagerie pédiatrique. Les principales exigences des soignants incluent une forte miniaturisation des caméras, une augmentation de la qualité de l'image ainsi qu'un contraste élevé à faible puissance pour éviter toute perturbation thermique pendant les procédures.