Video əsaslı cərrahi mikroskoplarda optik təsvirin inkişafı

Tibb sahəsində cərrahiyyə, şübhəsiz ki, xəstəliklərin böyük əksəriyyətinin müalicəsinin əsas vasitəsidir, xüsusən də xərçəngin erkən müalicəsində həlledici rol oynayır. Cərrahın cərrahiyyə əməliyyatının müvəffəqiyyətinin açarı parçalanmadan sonra patoloji bölmənin aydın vizuallaşdırılmasındadır.Cərrahi mikroskoplarGüclü üçölçülülük hissi, yüksək dəqiqlik və yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə görə tibbi cərrahiyyədə geniş istifadə edilmişdir. Lakin patoloji hissənin anatomik quruluşu mürəkkəb və mürəkkəbdir və onların əksəriyyəti mühüm orqan toxumalarına bitişikdir. Millimetrdən mikrometrə qədər olan strukturlar insan gözünün müşahidə edə biləcəyi diapazonu çox aşdı. Bundan əlavə, insan bədənində damar toxuması dar və sıxdır, işıqlandırma kifayət deyil. Hər hansı bir kiçik sapma xəstəyə zərər verə bilər, cərrahi təsirə təsir edə bilər və hətta həyat üçün təhlükə yarada bilər. Buna görə də araşdırma və inkişafƏməliyyatmikroskoplarkifayət qədər böyüdülmə və aydın vizual görüntülər tədqiqatçıların dərindən araşdırmağa davam etdiyi bir mövzudur.

Hazırda mikrocərrahiyyə sahəsinə şəkil və video, informasiyanın ötürülməsi, foto çəkiliş kimi rəqəmsal texnologiyalar yeni üstünlüklərlə daxil olur. Bu texnologiyalar nəinki insanın həyat tərzinə dərindən təsir edir, həm də tədricən mikrocərrahiyyə sahəsinə inteqrasiya edir. Yüksək dəqiqlikli displeylər, kameralar və s. cərrahi dəqiqlik üçün mövcud tələblərə effektiv şəkildə cavab verə bilər. CCD, CMOS və qəbuledici səthlər kimi digər görüntü sensorları olan video sistemlər tədricən cərrahi mikroskoplara tətbiq edilmişdir. Video cərrahi mikroskoplarhəkimlər üçün çox çevik və rahatdır. Cərrahi əməliyyat zamanı çox adamın görüntülərini paylaşmağa imkan verən naviqasiya sistemi, 3D displey, yüksək dəqiqlikli təsvir keyfiyyəti, artırılmış reallıq (AR) və s. kimi qabaqcıl texnologiyaların tətbiqi həkimlərə əməliyyatdaxili əməliyyatları daha yaxşı yerinə yetirməkdə daha da kömək edir.

Mikroskopun optik görüntüləməsi mikroskopun görüntü keyfiyyətinin əsas determinantıdır. Video cərrahi mikroskopların optik təsviri yüksək keyfiyyətli, yüksək kontrastlı CMOS və ya CCD sensorları kimi qabaqcıl optik komponentlərdən və təsvir texnologiyalarından, həmçinin optik böyütmə və optik kompensasiya kimi əsas texnologiyalardan istifadə edərək unikal dizayn xüsusiyyətlərinə malikdir. Bu texnologiyalar mikroskopların görüntü aydınlığını və keyfiyyətini effektiv şəkildə yaxşılaşdırır, cərrahi əməliyyatlar üçün yaxşı vizual təminat verir. Üstəlik, optik görüntüləmə texnologiyasını rəqəmsal emal ilə birləşdirərək, cərrahlara daha intuitiv vizual təcrübə təmin edən real vaxt rejimində dinamik təsvir və 3D rekonstruksiyaya nail olunub. Video cərrahi mikroskopların optik görüntüləmə keyfiyyətini daha da yaxşılaşdırmaq üçün tədqiqatçılar daim mikroskopların təsvir qabiliyyətini və dərinliyini artırmaq üçün flüoresan görüntüləmə, polarizasiya görüntüləmə, multispektral görüntüləmə və s. kimi yeni optik təsvir üsullarını araşdırırlar; Təsvirin aydınlığını və kontrastını artırmaq üçün optik təsvir məlumatlarının sonrakı emalı üçün süni intellekt texnologiyasından istifadə.

Erkən cərrahi əməliyyatlarda,binokulyar mikroskoplarəsasən köməkçi alət kimi istifadə olunurdu. Bir binokulyar mikroskop stereoskopik görmə əldə etmək üçün prizma və linzalardan istifadə edən bir alətdir. O, monokulyar mikroskoplarda olmayan dərin qavrayış və stereoskopik görmə təmin edə bilir. 20-ci əsrin ortalarında fon Zehender tibbi oftalmoloji müayinələrdə binokulyar böyüdücü eynəklərin tətbiqinə öncülük etdi. Sonradan Zeiss 25 sm iş məsafəsi olan durbin böyüdücü şüşəni təqdim etdi və müasir mikrocərrahiyyənin inkişafının əsasını qoydu. Binokulyar cərrahi mikroskopların optik təsviri baxımından erkən durbin mikroskoplarının 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 variantları daim artır. Dürbün mikroskoplarının davamlı inkişafı ilə canlı stereoskopik effekt, yüksək aydınlıq və uzun iş məsafəsi kimi üstünlükləri binokulyar cərrahi mikroskopların müxtəlif şöbələrdə geniş istifadəsinə səbəb olmuşdur. Bununla belə, onun böyük ölçüsünün və kiçik dərinliyinin məhdudlaşdırılması göz ardı edilə bilməz və tibb işçiləri əməliyyat zamanı tez-tez kalibrləmə və diqqəti cəmləşdirməli olurlar, bu da əməliyyatın çətinliyini artırır. Bundan əlavə, uzun müddət vizual alətin müşahidəsinə və əməliyyatına diqqət yetirən cərrahlar nəinki fiziki yüklərini artırır, həm də erqonomik prinsiplərə əməl etmirlər. Həkimlər xəstələrdə cərrahi müayinələr aparmaq üçün sabit duruş saxlamalıdırlar və əl ilə düzəlişlər də tələb olunur ki, bu da müəyyən dərəcədə cərrahi əməliyyatların çətinliyini artırır.

1990-cı illərdən sonra kamera sistemləri və görüntü sensorları əhəmiyyətli tətbiq potensialını nümayiş etdirərək tədricən cərrahi təcrübəyə inteqrasiya etməyə başladı. 1991-ci ildə Berci, 10-20 mm arasında sahə dərinliyini qoruyarkən, 150-500 mm tənzimlənən iş məsafəsi diapazonu və 15-25 mm arasında dəyişən müşahidə edilə bilən obyekt diametrləri ilə cərrahi sahələrin vizuallaşdırılması üçün yenilikçi bir video sistemi inkişaf etdirdi. O dövrdə linzaların və kameraların yüksək texniki xidmət xərcləri bu texnologiyanın bir çox xəstəxanalarda geniş tətbiqini məhdudlaşdırsa da, tədqiqatçılar texnoloji yenilikləri davam etdirməyə davam etdilər və daha təkmil video əsaslı cərrahi mikroskoplar hazırlamağa başladılar. Bu dəyişməz iş rejimini saxlamaq üçün uzun müddət tələb edən binokulyar cərrahi mikroskoplarla müqayisədə o, asanlıqla fiziki və zehni yorğunluğa səbəb ola bilər. Video tipli cərrahi mikroskop cərrahın uzun müddət pis duruşunun qarşısını alaraq böyüdülmüş təsviri monitora proyeksiya edir. Video əsaslı cərrahi mikroskoplar həkimləri yüksək dəqiqlikli ekranlar vasitəsilə anatomik yerlərdə əməliyyat etməyə imkan verən tək duruşdan azad edir.

Son illərdə süni intellekt texnologiyasının sürətli inkişafı ilə cərrahi mikroskoplar tədricən ağıllı hala gəldi və video əsaslı cərrahi mikroskoplar bazarda əsas məhsula çevrildi. Hazırkı video əsaslı cərrahi mikroskop, avtomatlaşdırılmış təsvirin tanınması, seqmentləşdirilməsi və təhlilinə nail olmaq üçün kompüter görmə və dərin öyrənmə texnologiyalarını birləşdirir. Cərrahi proses zamanı ağıllı video əsaslı cərrahi mikroskoplar həkimlərə xəstə toxumaların tez yerini müəyyən etməkdə və cərrahi əməliyyatın dəqiqliyini artırmaqda kömək edə bilər.

Dürbün mikroskoplarından video əsaslı cərrahi mikroskoplara qədər inkişaf prosesində cərrahiyyədə dəqiqlik, səmərəlilik və təhlükəsizlik tələblərinin günbəgün artdığını tapmaq çətin deyil. Hal-hazırda cərrahi mikroskopların optik görüntülənməsinə tələbat patoloji hissələrin böyüdülməsi ilə məhdudlaşmır, getdikcə şaxələndirilir və səmərəlidir. Klinik tibbdə cərrahi mikroskoplar genişlənmiş reallıqla inteqrasiya olunmuş flüoresan modullar vasitəsilə nevroloji və onurğa cərrahiyyələrində geniş istifadə olunur. AR naviqasiya sistemi mürəkkəb onurğa açar deşiyi əməliyyatını asanlaşdıra bilər və flüoresan agentlər həkimlərə beyin şişlərini tamamilə aradan qaldırmağa kömək edə bilər. Bundan əlavə, tədqiqatçılar hiperspektral cərrahi mikroskop və təsvirin təsnifatı alqoritmlərindən istifadə etməklə səs telinin poliplərinin və leykoplakiyanın avtomatik aşkarlanmasına uğurla nail olublar. Video cərrahi mikroskoplar flüoresan görüntüləmə, multispektral görüntüləmə və ağıllı görüntü emal texnologiyaları ilə birləşdirilərək tiroidektomiya, retinal cərrahiyyə və limfa cərrahiyyəsi kimi müxtəlif cərrahi sahələrdə geniş istifadə edilmişdir.

Binokulyar cərrahi mikroskoplarla müqayisədə, video mikroskoplar çox istifadəçili video paylaşımını, yüksək dəqiqlikli cərrahi şəkilləri təmin edə bilir və daha erqonomikdir, həkim yorğunluğunu azaldır. Optik təsvirin, rəqəmsallaşdırmanın və zəkanın inkişafı cərrahi mikroskopun optik sistemlərinin işini xeyli yaxşılaşdırdı və real vaxt rejimində dinamik görüntüləmə, artırılmış reallıq və digər texnologiyalar video əsaslı cərrahi mikroskopların funksiyalarını və modullarını xeyli genişləndirdi.

Gələcək video əsaslı cərrahi mikroskopların optik təsviri daha dəqiq, səmərəli və ağıllı olacaq, cərrahi əməliyyatları daha yaxşı istiqamətləndirmək üçün həkimləri daha əhatəli, ətraflı və üçölçülü xəstə məlumatları ilə təmin edəcək. Eyni zamanda, texnologiyanın davamlı inkişafı və tətbiq sahələrinin genişlənməsi ilə bu sistem daha çox sahədə tətbiq olunacaq və inkişaf etdiriləcəkdir.