Bideoan oinarritutako mikroskopio kirurgikoetan irudi optikoaren garapena

Medikuntza arloan, kirurgia da, zalantzarik gabe, gaixotasun gehienak tratatzeko bide nagusia, batez ere minbiziaren hasierako tratamenduan funtsezko zeregina betetzen baitu. Kirurgialari baten ebakuntzaren arrakastaren gakoa disekzioaren ondoren atal patologikoa argi ikustean datza.Mikroskopio kirurgikoakkirurgia medikoan asko erabili izan dira, hiru dimentsiokotasun, definizio eta bereizmen handiko zentzumen sendoagatik. Hala ere, zati patologikoaren egitura anatomikoa korapilatsua eta konplexua da, eta gehienak organo-ehun garrantzitsuen ondoan daude. Milimetrotik mikrometrora bitarteko egiturek giza begiak ikus dezakeen tartea gainditu dute. Gainera, giza gorputzeko ehun baskularra estua eta jendez gainezka dago, eta argiztapena ez da nahikoa. Edozein desbideratze txikik kalte egin diezaioke pazienteari, efektu kirurgikoari eragin eta bizitza arriskuan jar diezaioke. Horregatik, ikerketa eta garapenaFuntzionamenduamikroskopioakhanditze nahikoa eta irudi bisual argiekin ikertzaileek sakon aztertzen jarraitzen duten gaia da.

Gaur egun, irudi eta bideo bezalako teknologia digitalak, informazio transmisioa eta argazki grabaketa mikrokirurgiaren arloan sartzen ari dira abantaila berriekin. Teknologia hauek ez dute gizakien bizimoduetan eragin sakona bakarrik izaten ari, baizik eta pixkanaka mikrokirurgiaren arloan integratzen ari dira. Definizio handiko pantailek, kamerek eta abarrek eraginkortasunez bete ditzakete kirurgia-zehaztasunaren egungo eskakizunak. CCD, CMOS eta beste irudi-sentsore batzuk gainazal hartzaile gisa dituzten bideo-sistemak pixkanaka aplikatu dira kirurgia-mikroskopioetan. Bideo-mikroskopio kirurgikoakoso malguak eta erosoak dira medikuek erabiltzeko. Nabigazio sistema, 3D pantaila, definizio handiko irudiaren kalitatea, errealitate areagotua (AR) eta abar bezalako teknologia aurreratuen sarrerak, ebakuntza prozesuan zehar pertsona anitzek ikuspegia partekatzea ahalbidetzen dutenak, are gehiago laguntzen die medikuei ebakuntza intraoperatorioak hobeto egiten.

Mikroskopioaren irudi optikoa da mikroskopioaren irudiaren kalitatearen determinatzaile nagusia. Bideo-mikroskopio kirurgikoen irudi optikoak diseinu-ezaugarri bereziak ditu, osagai optiko aurreratuak eta irudi-teknologia aurreratuak erabiliz, hala nola bereizmen handiko, kontraste handiko CMOS edo CCD sentsoreak, baita zoom optikoa eta konpentsazio optikoa bezalako teknologia gakoak ere. Teknologia hauek mikroskopioen irudien argitasuna eta kalitatea hobetzen dituzte modu eraginkorrean, ebakuntza kirurgikoetarako berme bisual ona eskainiz. Gainera, irudi optikoen teknologia prozesamendu digitalarekin konbinatuz, denbora errealeko irudi dinamikoak eta 3D berreraikuntza lortu dira, kirurgialariei esperientzia bisual intuitiboagoa eskainiz. Bideo-mikroskopio kirurgikoen irudi optikoaren kalitatea are gehiago hobetzeko, ikertzaileek etengabe aztertzen dituzte irudi optikoen metodo berriak, hala nola fluoreszentzia irudiak, polarizazio irudiak, irudi multiespektralak, etab., mikroskopioen irudien bereizmena eta sakonera hobetzeko; adimen artifizialeko teknologia erabiliz irudi optikoen datuen postprozesamendurako, irudiaren argitasuna eta kontrastea hobetzeko.

Hasierako kirurgia-prozeduretan,mikroskopio binokularrakbatez ere tresna laguntzaile gisa erabiltzen ziren. Mikroskopio binokularra prismak eta lenteak erabiltzen dituen tresna bat da, ikusmen estereoskopikoa lortzeko. Mikroskopio monokularrek ez duten sakontasun-pertzepzioa eta ikusmen estereoskopikoa eman ditzake. XX. mendearen erdialdean, von Zehenderrek aitzindari izan zen lupa binokularrak azterketa oftalmiko medikoetan aplikatzen. Ondoren, Zeissek 25 cm-ko lan-distantzia zuen lupa binokular bat aurkeztu zuen, mikrokirurgia modernoaren garapenaren oinarriak ezarriz. Mikroskopio kirurgiko binokularren irudi optikoei dagokienez, lehenengo mikroskopio binokularren lan-distantzia 75 mm-koa zen. Tresna medikoen garapenarekin eta berrikuntzarekin, lehen OPMI1 mikroskopio kirurgikoa aurkeztu zen, eta lan-distantzia 405 mm-ra irits daiteke. Handitzea ere etengabe handitzen ari da, eta handitze-aukerak etengabe handitzen ari dira. Mikroskopio binokularren etengabeko aurrerapenarekin, efektu estereoskopiko bizia, argitasun handia eta lan-distantzia luzea bezalako abantailak direla eta, mikroskopio kirurgiko binokularrak hainbat departamentutan asko erabiltzen dira. Hala ere, ezin da alde batera utzi bere tamaina handiaren eta sakonera txikiaren muga, eta mediku-langileek maiz kalibratu eta fokatu behar dute ebakuntzan zehar, eta horrek eragiketaren zailtasuna areagotzen du. Gainera, denbora luzez tresna bisualen behaketan eta eragiketan zentratzen diren kirurgialariek ez dute beren zama fisikoa handitzen bakarrik, baita printzipio ergonomikoak ere ez dituzte betetzen. Medikuek jarrera finko bat mantendu behar dute pazienteei azterketa kirurgikoak egiteko, eta eskuzko doikuntzak ere beharrezkoak dira, eta horrek neurri batean areagotzen du eragiketa kirurgikoen zailtasuna.

1990eko hamarkadaren ondoren, kamera sistemak eta irudi sentsoreak pixkanaka integratzen hasi ziren kirurgia praktikan, aplikazio potentzial handia erakutsiz. 1991n, Bercik modu berritzailean garatu zuen kirurgia eremuak bistaratzeko bideo sistema bat, 150-500 mm-ko lan-distantzia erregulagarriarekin eta 15-25 mm-ko objektuen diametro behagarriekin, 10-20 mm arteko eremu sakonera mantenduz. Garai hartan lenteen eta kameren mantentze-kostu altuek teknologia honen aplikazio zabala mugatu bazuten ere ospitale askotan, ikertzaileek berrikuntza teknologikoa bilatzen jarraitu zuten eta bideoan oinarritutako kirurgia mikroskopio aurreratuagoak garatzen hasi ziren. Lan modu aldatu gabe mantentzeko denbora luzea behar duten kirurgia mikroskopio binokularrekin alderatuta, erraz sor daiteke nekea fisikoa eta mentala. Bideo motako kirurgia mikroskopioak handitutako irudia monitorean proiektatzen du, kirurgialariaren jarrera txarra denbora luzez saihestuz. Bideoan oinarritutako kirurgia mikroskopioek medikuak jarrera bakarretik askatzen dituzte, gune anatomikoetan definizio handiko pantailen bidez jarduteko aukera emanez.

Azken urteotan, adimen artifizialaren teknologiaren aurrerapen azkarrarekin, mikroskopio kirurgikoak pixkanaka adimentsu bihurtu dira, eta bideoan oinarritutako mikroskopio kirurgikoak merkatuko produktu nagusi bihurtu dira. Gaur egungo bideoan oinarritutako mikroskopio kirurgikoak ikusmen artifiziala eta ikaskuntza sakoneko teknologiak konbinatzen ditu irudien ezagutza, segmentazioa eta analisi automatizatua lortzeko. Prozesu kirurgikoan zehar, bideoan oinarritutako mikroskopio kirurgiko adimendunek medikuei lagun diezaiekete ehun gaixoak azkar aurkitzen eta zehaztasun kirurgikoa hobetzen.

Mikroskopio binokularretatik bideoan oinarritutako mikroskopio kirurgikoetarainoko garapen-prozesuan, ez da zaila ikustea kirurgian zehaztasun, eraginkortasun eta segurtasun eskakizunak egunero handitzen ari direla. Gaur egun, mikroskopio kirurgikoen irudi optikoen eskaera ez dago mugatuta zati patologikoak handitzera, gero eta dibertsifikatuagoa eta eraginkorragoa baizik. Medikuntza klinikoan, mikroskopio kirurgikoak asko erabiltzen dira kirurgia neurologiko eta bizkarrezurrekoetan, errealitate areagotuarekin integratutako fluoreszentzia moduluen bidez. AR nabigazio sistemak bizkarrezurreko giltza-zulo bidezko kirurgia konplexua erraztu dezake, eta agente fluoreszenteak medikuak gidatu ditzake garuneko tumoreak guztiz kentzeko. Horrez gain, ikertzaileek ahots-kordako polipoen eta leukoplakien detekzio automatikoa lortu dute irudien sailkapen algoritmoekin konbinatutako mikroskopio kirurgiko hiperespektral bat erabiliz. Bideo-mikroskopio kirurgikoak asko erabili dira hainbat kirurgia-arlotan, hala nola tiroidektomia, erretinako kirurgia eta kirurgia linfatikoa, fluoreszentzia-irudiekin, irudi multiespektralekin eta irudiak prozesatzeko teknologia adimendunekin konbinatuz.

Mikroskopio kirurgiko binokularrekin alderatuta, bideo-mikroskopioek erabiltzaile anitzeko bideoak partekatzea eta definizio handiko irudi kirurgikoak eskain ditzakete, eta ergonomikoagoak dira, medikuen nekea murriztuz. Irudi optikoaren, digitalizazioaren eta adimenaren garapenak asko hobetu du mikroskopio kirurgikoen sistema optikoen errendimendua, eta denbora errealeko irudi dinamikoak, errealitate areagotuak eta beste teknologia batzuek asko zabaldu dituzte bideoan oinarritutako mikroskopio kirurgikoen funtzioak eta moduluak.

Etorkizuneko bideo-mikroskopio kirurgikoen irudi optikoa zehatzagoa, eraginkorragoa eta adimentsuagoa izango da, eta medikuei pazientearen informazio osoagoa, zehatzagoa eta hiru dimentsiokoa emango die ebakuntza kirurgikoak hobeto gidatzeko. Bitartean, teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin eta aplikazio-eremuen hedapenarekin, sistema hau eremu gehiagotan ere aplikatu eta garatuko da.