심도 깊은 내시경 검사를 위해 의료 이미지 센서를 축소한 OmniVision

OmniVision은 가장 작은 의료용 CMOS 이미지 센서와 그에 상응하는 웨이퍼 레벨 카메라 모듈을 출시하여 해부학의 가장 작은 부분까지 더 깊은 내시경 절차를 수행할 수 있도록 했습니다.

새로운 OH0TA OVMed 의료용 이미지 센서는 패키지 크기를 0.55mm x 0.55mm로 축소하고 1.0미크론 픽셀과 1/31" 광학 형식을 특징으로 하며 RGB 이미지 해상도를 400×400 또는 160K 픽셀로 이전 제품보다 4배 높였습니다. 초당 30프레임의 속도로 전력 소비를 20%에서 20mW로 줄입니다.

이를 통해 설계자는 1-2mm의 작은 외경을 가진 일회용 및 재사용 가능한 내시경, 카테터 및 가이드와이어에 초소형 시각화를 추가할 수 있습니다. 또는 이 센서의 고유한 작은 크기는 의료 기기 OEM이 더 큰 작업 채널로 더 큰 직경의 스코프를 생성할 수 있는 유연성을 제공합니다.

Omnivision의 의료 마케팅 이사인 Tehzeeb Gunja는embedded.com과의 인터뷰에서 “기존의 소형 내시경은 광섬유를 사용하고 우리는 광섬유 대신 CMOS를 사용하여 비용을 낮추고 해상도를 높일 수 있습니다. 우리는 이미 작은 센서를 가지고 있었지만 고객들은 더 작은 크기와 더 저렴한 비용으로 400×400 해상도를 찾고 있었습니다.” 이어 “내시경 끝에 있는 CMOS가 패러다임이 되고 있다”고 덧붙였다.

회사는 기존 카메라가 너무 크고 재사용 가능한 내시경이 비용 효율적이지 않았기 때문에 신체의 가장 작은 해부체에 대한 의료 절차는 이전에 블라인드 또는 광섬유에서 낮은 품질의 이미지로 수행되었다고 말했습니다.

OH0TA의 향상된 해상도는 신체의 가장 작은 기관 내에서 고품질의 컬러 이미지를 캡처할 수 있게 하여 신경, 안과, 이비인후과, 심장, 척추, 비뇨기과, 부인과 및 관절경과 같은 시술을 위해 의료 기기가 신체 깊숙이 도달할 수 있도록 합니다. 치과 및 수의학 진단 및 수술로. 또한 센서의 낮은 전력 소비는 "칩 온 팁" 카메라 열을 줄여 환자의 편안함을 높이고 시술 시간을 연장하는 동시에 노이즈를 줄여 선명한 이미지를 제공합니다.

더 작은 픽셀 크기 및 광학 형식과 함께 이러한 해상도 증가를 달성하기 위해 OH0TA는 OmniVision의 PureCel Plus-S 스택 다이 기술을 기반으로 구축되었습니다. 또한 이 차세대 픽셀 기술은 보다 선명한 이미지를 위한 37.5dB의 높은 신호 대 잡음비와 함께 3600mV/lux-sec의 더 높은 색 충실도와 탁월한 저조도 감도를 제공합니다. 또한 PureCel Plus-S는 OH0TA의 더 높은 FWC(전유정 용량), 제로 블루밍 및 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다.

다른 주요 기능에는 15.5도 주광선 각도가 포함되어 있어 시야가 넓고 초점 거리가 짧은 렌즈를 사용할 수 있습니다. 또한 4-와이어 인터페이스와 원시 아날로그 데이터 출력을 지원합니다. 둘 다 최소 신호 노이즈로 4미터 길이의 케이블을 통해 전송할 수 있습니다. 이전 버전과의 호환성과 손쉬운 채택을 위해 이 센서는 OmniVision의 기존 OV426 아날로그-디지털 변환 브리지 칩과 인터페이스합니다. 또한 재사용 가능한 내시경 멸균을 위해 고압멸균이 가능합니다.

"최소 침습적 절차에 대한 추세는 성공률이 더 높고 환자 회복 시간이 더 짧기 때문에 계속 증가하고 있습니다. 그러나 특히 신경 및 심장 수술과 같이 가장 좁은 해부학적 영역의 경우 이전 센서에는 고해상도와 초소형 크기의 필수 조합이 없었습니다.”라고 OmniVision의 의료 제품 마케팅 관리자인 Ehsan Ayar가 말했습니다. "OH0TA는 이 조합을 제공하는 세계 최초의 센서로, 특히 해상도가 제한적이고 이미저 품질이 낮고 비용이 많이 드는 광섬유로 만든 기존의 비디오 스코프와 비교하여 내시경을 크게 개선할 수 있습니다."

일회용 내시경용 웨이퍼 레벨 카메라 모듈

OmniVision은 새로운 이미지 센서와 함께 CameraCubeChip 웨이퍼 레벨 기술을 특징으로 하는 OVMed OCHTA 카메라 모듈도 발표했습니다. 이 기술을 통해 OmniVision의 새로운 고해상도 OH0TA 이미지 센서와 신호 처리 및 웨이퍼 수준 광학 장치를 하나의 소형 패키지에 통합할 수 있습니다.

OCHTA 카메라 모듈, 내시경, 카테터 및 가이드와이어를 통해 OEM은 이제 교차 오염 위험 및 높은 유지 관리 비용을 포함하여 재사용 가능한 장비가 제기하는 많은 문제를 해결하기 위해 광학 직경이 1-2mm이고 해상도가 더 높은 대량 생산된 일회용 장치를 개발할 수 있습니다. .

OmniVision은 탁월한 이미지 품질과 향상된 저조도 성능을 제공하여 LED 열을 줄이고 감도를 개선하는 데 도움이 되는 후면 조명(BSI)이 있는 초소형 칩 온 팁 카메라 모듈을 제공하는 유일한 회사라고 말했습니다. BSI는 또한 이 등급의 경쟁 전면 조명 카메라보다 우수한 렌즈 기술을 사용할 수 있도록 하는 동시에 환자의 편안함을 개선하고 회복 시간을 가속화합니다. 또한 OCHTA는 OmniVision의 경제적인 CameraCubeChip 웨이퍼 수준 패키징 기술을 통해 고해상도의 일회용 의료 영상 장비의 대량 생산을 가능하게 합니다.

이미지 센서, 신호 프로세서 및 웨이퍼 수준 광학 장치를 하나의 소형 패키지에 통합함으로써 OCHTA는 공급 안정성을 높이고 개발 시간을 단축하는 동시에 여러 공급업체를 처리하는 복잡성을 줄입니다. 또한 기존 카메라와 달리 모든 CameraCubeChip 모듈은 리플로우가 가능합니다. 즉, 자동화된 표면 실장 조립 장비를 사용하여 다른 구성 요소와 동시에 인쇄 회로 기판에 장착할 수 있으므로 품질은 높이고 조립 비용은 절감할 수 있습니다.

분석가의 견해

시장 조사 기관인 Yole Développement(Yole)는 CMOS 이미지 센서(CIS)의 고급 노드 기술이 더 높은 해상도를 가져오고 있으며 혁신적인 스택 프로세스가 성능과 모듈 크기를 최적화하는 데 도움이 된다고 말했습니다. Yole의 영상 기술 및 시장 분석가인 Chenmeijing Liang은 “이러한 최첨단 CIS 기술은 더 높은 이미지 품질과 더 나은 명암비로 진단 과정이나 수술 절차에서 의사를 지원하기 위해 오늘날의 주요 내시경 요구 사항을 충족하는 반면, 환자의 편안함을 증가시킵니다. 또한 이미지 해상도를 변경하지 않고도 신경학, 이비인후과 또는 소아과 응용 분야에 덜 침습적인 영상 기술을 사용할 수 있습니다." 일회용 의료용 내시경과 관련하여 Yole은 CMOS 이미지 센서 카메라 모듈에 대한 수요가 매우 높아 2025년 말 시장 규모가 2억 4,100만 달러에 이를 것으로 예측하고 있습니다. 이는 현재 코비드-19 대유행으로 인해 강화되고 있으며 보건 당국의 규정이 크게 변경되고 있습니다. 내시경 산업 풍경. 목표는 기관지 내시경, 요관 내시경 또는 소아 영상 진단과 같은 작은 내시경을 사용하는 고위험 영상 절차에서 교차 오염을 피하는 것입니다. 간병인의 주요 요구 사항에는 강력한 카메라 소형화, 이미지 품질 향상, 절차 중 열 방해를 방지하기 위한 저전력에서의 고대비 등이 있습니다.