Suchen

Kleinstantriebe Präzisionsantriebe für Endoskope

| Redakteur: Peter Reinhardt

Chip-on-the-Tip-Endoskope nutzen Fixfokus-Optiken, die nur einen Objektabstand optimal darstellen können. Ändert sich die Entfernung, verliert das Bild an Schärfe. Mit der Integration eines Kleinstantriebs wird eine variable Fokussierung möglich sein, so dass das Objekt scharf abgebildet werden kann.

Firmen zum Thema

Bild 1 | Präzisionsantriebe für Endoskope: Ein ringförmiger Piezomotor bewegt eine Autofokuslinse. Die Mechanik ist in die Ansteuerplatine integriert.
Bild 1 | Präzisionsantriebe für Endoskope: Ein ringförmiger Piezomotor bewegt eine Autofokuslinse. Die Mechanik ist in die Ansteuerplatine integriert.
(Bild: PI)

Die Medizintechnik strebt danach, Patienten durch Therapien möglichst wenig zu belasten. Endoskope, die minimal-invasive Eingriffe (MIC) ermöglichen, leisten dazu einen wichtigen Beitrag. Der Patient hat nach dem Eingriff geringere postoperative Schmerzen und kann aufgrund der schnelleren Genesung früher entlassen werden. Das Risiko von Wundinfektionen wird minimiert. Dadurch können auch Patienten behandelt werden, deren schlechter Allgemeinzustand eine offene Operation in Frage stellt.

Integration des Bildsensors in der Endoskopspitze

Die Technik der klassischen Endoskopie hat sich etabliert. Lange Zeit fielen die Fortschritte bei der Verbesserung der Bildübertragung eher klein aus. Mit der Mikroelektronik eröffneten sich neue Perspektiven. Ein Beispiel dafür ist die Integration des Bildsensors in der Endoskopspitze bei Chip-on-the-Tip-Endoskopen. Die Vorteile dieser Methode liegen in der gestochen scharfen und klaren Bildqualität, in der der Vergangenheit angehörigen Anfälligkeit bei mechanischer Beanspruchung und in der direkten, vereinfachten Methode der Bildübertragung.

Bei der herkömmlichen Endoskopietechnologie konnte allerdings bei Bedarf zwischen Okular und Kamera ein so genanntes Zoom- und Fokusobjektiv angebracht werden. Dadurch waren ein Scharfstellen auf unterschiedliche Objektabstände und eine optische Vergrößerung möglich. Beides geschah manuell, wirkte sich aber vor allem in der Laparoskopie sehr hilfreich aus.

Die digitale Zoom-Funktion der Chip-on-the-Tip-Technologie dagegen lässt lediglich eine Ausschnittsvergrößerung zu, die immer mit einem Qualitätsverlust verbunden ist. Die beliebig hoch auflösenden CCD- oder CMOS-Chips schaffen in dieser Anwendung ebenfalls keine Abhilfe, da die der Optik zur Verfügung stehende Lichtmenge immer begrenzt bleibt. Ohne diese Fokusfunktion muss also ein Kompromiss aus Tiefenschärfe und Bildhelligkeit gefunden werden, was auf Missfallen stößt.

Zoomfunktion für Chip-on-the-Tip-Endoskope

Solche Kompromisse könnten allerdings bald der Vergangenheit angehören, denn im Prinzip lässt sich die für optische Fokus- und Zoomfunktionen notwendige Aktorik bei Chip-on-the-Tip-Endoskopen auch zwischen Optik und Bildverarbeitungs-Chip unterbringen. Bei Durchmessern bis zu lediglich 10 mm ist der potentielle Einbauraum allerdings sehr knapp bemessen. Passende Antriebe für die Zoom- und Fokuslinse zu finden, scheint schwierig, ist jedoch keineswegs unmöglich.

(ID:37967380)