Video əsaslı cərrahi mikroskoplarda optik görüntüləmənin inkişafı

Tibb sahəsində cərrahiyyə, şübhəsiz ki, xəstəliklərin böyük əksəriyyətinin müalicəsinin əsas vasitəsidir, xüsusən də xərçəngin erkən müalicəsində mühüm rol oynayır. Cərrahın əməliyyatının uğurunun açarı disseksiyadan sonra patoloji kəsiyin aydın şəkildə vizuallaşdırılmasındadır.Cərrahi mikroskoplarüçölçülülük, yüksək dəqiqlik və yüksək qətnamə hissi güclü olduqları üçün tibbi cərrahiyyədə geniş istifadə olunur. Lakin, patoloji hissənin anatomik quruluşu mürəkkəb və mürəkkəbdir və əksəriyyəti vacib orqan toxumalarına bitişikdir. Millimetrdən mikrometrə qədər olan strukturlar insan gözü ilə müşahidə edilə bilən diapazonu xeyli aşmışdır. Bundan əlavə, insan bədənindəki damar toxuması dar və izdihamlıdır və işıqlandırma kifayət deyil. Hər hansı kiçik sapma xəstəyə zərər verə, cərrahi təsirə təsir edə və hətta həyatı təhlükəyə ata bilər. Buna görə də, tədqiqat və inkişafƏməliyyatmikroskoplarkifayət qədər böyütmə və aydın vizual görüntülərlə, tədqiqatçıların dərindən araşdırmağa davam etdiyi bir mövzudur.

Hazırda görüntü və video, informasiya ötürülməsi və fotoqrafik qeyd kimi rəqəmsal texnologiyalar mikrocərrahiyyə sahəsinə yeni üstünlüklərlə daxil olur. Bu texnologiyalar təkcə insan həyat tərzinə dərin təsir göstərməklə yanaşı, həm də tədricən mikrocərrahiyyə sahəsinə inteqrasiya olunur. Yüksək dəqiqlikli displeylər, kameralar və s. cərrahi dəqiqlik üçün mövcud tələbləri effektiv şəkildə ödəyə bilər. Qəbul səthləri kimi CCD, CMOS və digər görüntü sensorlarına malik video sistemlər tədricən cərrahi mikroskoplara tətbiq olunmağa başlandı. Video cərrahi mikroskoplarhəkimlərin əməliyyat aparması üçün olduqca çevik və rahatdır. Cərrahi proses zamanı birdən çox insanın görüntü paylaşmasına imkan verən naviqasiya sistemi, 3D ekran, yüksək dəqiqlikli görüntü keyfiyyəti, genişləndirilmiş reallıq (AR) və s. kimi qabaqcıl texnologiyaların tətbiqi həkimlərə əməliyyatdaxili əməliyyatları daha yaxşı yerinə yetirməyə kömək edir.

Mikroskop optik görüntüləməsi mikroskop görüntüləmə keyfiyyətinin əsas müəyyənedicisidir. Video cərrahi mikroskopların optik görüntüləməsi, yüksək qətnaməli, yüksək kontrastlı CMOS və ya CCD sensorları kimi qabaqcıl optik komponentlərdən və görüntüləmə texnologiyalarından, eləcə də optik zum və optik kompensasiya kimi əsas texnologiyalardan istifadə edərək unikal dizayn xüsusiyyətlərinə malikdir. Bu texnologiyalar mikroskopların görüntüləmə aydınlığını və keyfiyyətini effektiv şəkildə yaxşılaşdırır və cərrahi əməliyyatlar üçün yaxşı vizual təminat təmin edir. Bundan əlavə, optik görüntüləmə texnologiyasını rəqəmsal emal ilə birləşdirməklə, real vaxt rejimində dinamik görüntüləmə və 3D rekonstruksiya əldə edilmişdir ki, bu da cərrahlara daha intuitiv vizual təcrübə təqdim edir. Video cərrahi mikroskopların optik görüntüləmə keyfiyyətini daha da yaxşılaşdırmaq üçün tədqiqatçılar mikroskopların görüntüləmə dəqiqliyini və dərinliyini artırmaq üçün daim flüoresan görüntüləmə, polyarizasiya görüntüləməsi, çoxspektral görüntüləmə və s. kimi yeni optik görüntüləmə metodlarını araşdırırlar; görüntü aydınlığını və kontrastını artırmaq üçün optik görüntüləmə məlumatlarının sonrakı emalı üçün süni intellekt texnologiyasından istifadə olunur.

Erkən cərrahi əməliyyatlarda,binokulyar mikroskoplarəsasən köməkçi alətlər kimi istifadə olunurdu. Binokulyar mikroskop stereoskopik görmə əldə etmək üçün prizma və linzalardan istifadə edən bir alətdir. Monokulyar mikroskoplarda olmayan dərinlik qavrayışı və stereoskopik görmə təmin edə bilər. 20-ci əsrin ortalarında fon Zehender tibbi oftalmoloji müayinələrdə binokulyar böyüdücü eynəklərin tətbiqinə öncülük etdi. Daha sonra Zeiss şirkəti 25 sm iş məsafəsinə malik binokulyar böyüdücü şüşə təqdim etdi və müasir mikrocərrahiyyənin inkişafının təməlini qoydu. Binokulyar cərrahi mikroskopların optik görüntüləməsi baxımından erkən binokulyar mikroskopların iş məsafəsi 75 mm idi. Tibbi alətlərin inkişafı və innovasiyası ilə ilk cərrahi mikroskop OPMI1 təqdim edildi və iş məsafəsi 405 mm-ə çata bilər. Böyütmə də daim artır və böyütmə seçimləri daim artır. Binokulyar mikroskopların davamlı inkişafı ilə parlaq stereoskopik effekt, yüksək aydınlıq və uzun iş məsafəsi kimi üstünlükləri binokulyar cərrahi mikroskopların müxtəlif şöbələrdə geniş istifadəsinə səbəb olmuşdur. Lakin, onun böyük ölçüsü və kiçik dərinliyinin məhdudluğu gözardı edilə bilməz və tibb işçiləri əməliyyat zamanı tez-tez kalibrləmə və fokuslanmalı olurlar ki, bu da əməliyyatın çətinliyini artırır. Bundan əlavə, uzun müddət vizual alətlərin müşahidəsinə və əməliyyatına diqqət yetirən cərrahlar təkcə fiziki yüklərini artırmaqla yanaşı, həm də erqonomik prinsiplərə əməl etmirlər. Həkimlər xəstələr üzərində cərrahi müayinələr aparmaq üçün sabit duruş saxlamalıdırlar və əl ilə tənzimləmələr də tələb olunur ki, bu da müəyyən dərəcədə cərrahi əməliyyatların çətinliyini artırır.

1990-cı illərdən sonra kamera sistemləri və görüntü sensorları tədricən cərrahi praktikaya inteqrasiya olunmağa başladı və əhəmiyyətli tətbiq potensialını nümayiş etdirdi. 1991-ci ildə Berci, cərrahi sahələri vizuallaşdırmaq üçün innovativ şəkildə 150-500 mm arasında tənzimlənən iş məsafəsi diapazonu və 15-25 mm arasında müşahidə edilə bilən obyekt diametrləri ilə, sahə dərinliyini 10-20 mm arasında saxlayaraq bir video sistemi hazırladı. O dövrdə linzaların və kameraların yüksək texniki xidmət xərcləri bu texnologiyanın bir çox xəstəxanada geniş tətbiqini məhdudlaşdırsa da, tədqiqatçılar texnoloji yenilikləri davam etdirməyə davam etdilər və daha inkişaf etmiş video əsaslı cərrahi mikroskoplar hazırlamağa başladılar. Bu dəyişməz iş rejimini qorumaq üçün uzun müddət tələb edən durbin cərrahi mikroskoplarla müqayisədə, bu, asanlıqla fiziki və zehni yorğunluğa səbəb ola bilər. Video tipli cərrahi mikroskop böyüdülmüş görüntünü monitora proyeksiya edir və cərrahın uzun müddət pis duruşunun qarşısını alır. Video əsaslı cərrahi mikroskoplar həkimləri tək bir duruşdan azad edir və onlara yüksək dəqiqlikli ekranlar vasitəsilə anatomik yerlərdə əməliyyat aparmağa imkan verir.

Son illərdə süni intellekt texnologiyasının sürətli inkişafı ilə cərrahi mikroskoplar tədricən ağıllı hala gəlmiş və video əsaslı cərrahi mikroskoplar bazarda əsas məhsullara çevrilmişdir. Hazırkı video əsaslı cərrahi mikroskop avtomatlaşdırılmış görüntü tanıma, seqmentləşdirmə və təhlilə nail olmaq üçün kompüter görmə və dərin öyrənmə texnologiyalarını birləşdirir. Cərrahi proses zamanı ağıllı video əsaslı cərrahi mikroskoplar həkimlərə xəstə toxumaları tez bir zamanda tapmaqda və cərrahi dəqiqliyi artırmaqda kömək edə bilər.

Binokulyar mikroskoplardan video əsaslı cərrahi mikroskoplara qədər inkişaf prosesində cərrahiyyədə dəqiqlik, səmərəlilik və təhlükəsizlik tələblərinin gündən-günə artdığını görmək çətin deyil. Hal-hazırda cərrahi mikroskopların optik görüntüləməsinə tələbat yalnız patoloji hissələri böyütməklə məhdudlaşmır, həm də getdikcə daha çox şaxələndirilir və səmərəli olur. Klinik tibbdə cərrahi mikroskoplar genişləndirilmiş reallıqla inteqrasiya olunmuş flüoresans modulları vasitəsilə nevroloji və onurğa əməliyyatlarında geniş istifadə olunur. AR naviqasiya sistemi mürəkkəb onurğa açar dəliyi əməliyyatını asanlaşdıra bilər və flüoresan agentlər həkimlərə beyin şişlərini tamamilə aradan qaldırmaqda kömək edə bilər. Bundan əlavə, tədqiqatçılar görüntü təsnifatı alqoritmləri ilə birləşdirilmiş hiperspektral cərrahi mikroskopdan istifadə edərək səs telləri poliplərinin və leykoplakiyanın avtomatik aşkarlanmasına uğurla nail olublar. Video cərrahi mikroskoplar flüoresans görüntüləmə, çoxspektral görüntüləmə və ağıllı görüntü emalı texnologiyaları ilə birləşdirilərək tiroidektomiya, retinal cərrahiyyə və limfa cərrahiyyəsi kimi müxtəlif cərrahi sahələrdə geniş istifadə olunur.

Binokulyar cərrahi mikroskoplarla müqayisədə video mikroskoplar çox istifadəçili video paylaşımı, yüksək dəqiqlikli cərrahi görüntülər təmin edə bilər və daha erqonomikdir, həkim yorğunluğunu azaldır. Optik görüntüləmə, rəqəmsallaşdırma və zəkanın inkişafı cərrahi mikroskop optik sistemlərinin işini xeyli yaxşılaşdırıb və real vaxt rejimində dinamik görüntüləmə, artırılmış reallıq və digər texnologiyalar video əsaslı cərrahi mikroskopların funksiyalarını və modullarını xeyli genişləndirib.

Gələcəyin video əsaslı cərrahi mikroskoplarının optik görüntüləməsi daha dəqiq, səmərəli və ağıllı olacaq, həkimlərə cərrahi əməliyyatlara daha yaxşı rəhbərlik etmək üçün daha əhatəli, ətraflı və üçölçülü xəstə məlumatları təqdim edəcək. Bununla yanaşı, texnologiyanın davamlı inkişafı və tətbiq sahələrinin genişlənməsi ilə bu sistem daha çox sahədə tətbiq olunacaq və inkişaf etdiriləcək.