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Cómo las actualizaciones de la unidad de control aumentan la precisión en los sistemas de endoscopia

Sistemas de endoscopia16 nov 2023
Una vista detallada de una red de grafeno que muestra su estructura molecular hexagonal.
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Un sistema endoscópico se utiliza durante procedimientos médicos para evaluar, diagnosticar o tratar a un paciente. Las empresas médicas que diseñan estos sistemas buscan formas de crear una herramienta más segura y sostenible para los proveedores médicos. Tecnologías en auge como la inteligencia artificial (AI), la robótica y la seguridad son clave para realizar estas mejoras. 

A medida que las tecnologías avanzan, las empresas están explorando más formas de mejorar sus sistemas. Se requiere un rendimiento de alta velocidad de la unidad de control principal para apoyar el rendimiento mejorado que requiere un sistema de IA. Los sistemas de endoscopia asistida por robots son un mercado en crecimiento y ofrecen menores riesgos tanto para los pacientes como para el personal médico, mayor precisión y exactitud, y una mejor visualización y acceso. Las funciones de seguridad ayudan a garantizar que solo se instale software certificado y que las herramientas certificadas se conecten al sistema.

Arrow puede ayudar a los diseñadores a acelerar el desarrollo de sus productos al asesorar sobre los componentes y características a considerar al diseñar un sistema de endoscopia y la unidad de control necesaria para soportar características de rendimiento mejoradas y controles robóticos. Utilizando la experiencia en ingeniería y la amplia cartera de proveedores de Arrow, los clientes tendrán a su disposición un gran equipo de asesores de confianza para consultar durante todo el proceso de desarrollo y la vida útil de producción de sus productos.

¿Desea la opinión de un ingeniero de Arrow sobre cómo las unidades de control afectan el rendimiento de su sistema de endoscopios?

Detailed block diagram illustrating the components of an endoscope control unit system.

Consideraciones del sistema

La unidad de control es un sistema altamente integrado que gestiona el procesamiento de datos e imágenes, la interfaz robótica, la pantalla y otras interfaces de comunicación. Seleccionar los componentes adecuados para integrar las características requeridas para el sistema es esencial para cumplir con los estándares de seguridad y protección dentro del mercado médico.

A detailed view of an electronic circuit board featuring a central microchip surrounded by various components.

La unidad de control gestiona el endoscopio y la comunicación con las herramientas robóticas y es el centro de cálculo del sistema. Un microprocesador o FPGA será el componente clave para gestionar todas las interfaces y tareas de procesamiento de imágenes. Seleccionar el dispositivo adecuado que pueda manejar la cantidad de datos provenientes de los diversos sensores, la unidad de procesamiento de imágenes, las interfaces de comunicación y el robot será clave para tener un sistema eficiente. Arrow puede discutir los beneficios de cada oferta para encontrar la mejor solución para este socket. Este dispositivo residirá en un módulo de cómputo personalizado, sistema en módulo (SOM) o placa base industrial. Las necesidades del sistema determinarán si se incluye la conectividad inalámbrica para permitir actualizaciones por aire y/o propósitos de seguimiento.

Las consideraciones estándar de visualización, como el tamaño, la resolución, el ángulo de visión, la interfaz, la temperatura y la duración, son necesarias para seleccionar el dispositivo adecuado. Mientras tanto, se requieren consideraciones especiales para aplicaciones médicas al seleccionar la unidad de visualización para una unidad de control en un sistema endoscópico. Estas consideraciones especiales incluyen sensibilidad táctil, capacidades antirreflexión/deslumbramiento, resistencia al impacto, tratamientos antibacterianos y opciones de carcasa. La unidad de visualización puede requerir una interfaz táctil capacitiva que soporte el uso de una mano enguantada. La resistencia a la reflexión y al deslumbramiento asegura una imagen clara del propio endoscopio y de los controles del sistema. Las opciones de carcasa protegerán contra fluidos, efectos de ruido procedentes del sistema y daños relacionados con impactos.

La unidad de control también requerirá una fuente de alimentación de grado médico. Las clasificaciones para la fuente de alimentación variarán dependiendo de los requisitos del sistema. Al seleccionar una fuente de alimentación de grado médico, es importante asegurarse de que cumpla con los requisitos de seguridad y normativos para aplicaciones médicas, como IEC 60601-1, así como factores como aislamiento, eficiencia, rango de voltaje de entrada y salida, y especificaciones ambientales, para asegurar que la fuente de alimentación cumpla con los requisitos de su aplicación específica. El etiquetado personalizado también es una opción si la fuente de alimentación está en un alojamiento separado de la unidad de control.

Evalúe qué configuración de fuente de alimentación sería la mejor para las necesidades de su sistema hablando con un ingeniero de Arrow.

Dentro de la unidad de control, pueden ser necesarios conectores de placa a placa para conectar varias PCBs en la unidad. Externamente, la interconexión es clave para asegurar que las conexiones de datos y energía sean fiables entre la unidad de control y otros dispositivos en el sistema endoscópico. Todo el cableado y las interconexiones conectadas a la unidad de control deben considerar cualquier requisito de clasificación IP para proteger el sistema de posibles fluidos y las certificaciones necesarias. La seguridad también es una consideración al seleccionar interconexiones para garantizar que solo se utilicen herramientas verificadas. Cuando se requieren cables personalizados, el equipo de Arrow puede ofrecer una variedad de opciones y proveedores.

El uso de un robot en un sistema endoscópico puede ofrecer beneficios significativos tanto para los cirujanos como para los pacientes, mejorando la precisión y seguridad de los procedimientos, al mismo tiempo que permite realizar cirugías más complejas y detalladas. Al diseñar un robot para una aplicación médica, se deben considerar varios componentes eléctricos. Algunos de estos componentes incluyen motores, sensores, un sistema de control, gestión de energía, interfaces de comunicación y características de seguridad. En general, los componentes eléctricos utilizados en un robot médico deben ser cuidadosamente seleccionados e integrados para garantizar que el robot sea seguro, confiable y capaz de realizar su función prevista con alta precisión y exactitud. Arrow puede ayudar a navegar las herramientas disponibles al integrar capacidades de AI en los controles robóticos y trabajar para asegurar que la interfaz del robot sea compatible con la unidad de control.

Finalmente, los estándares de seguridad como FIPS 140-2 y las generaciones futuras también pueden ser necesarios para garantizar que el producto cumpla con los estándares de seguridad y autenticación. La seguridad debe considerarse al planificar actualizaciones programables en campo o por aire, o incluso para las herramientas y receptáculos enchufables. La conectividad inalámbrica, los puertos USB, Ethernet y otras interfaces accesibles deberán tenerse en cuenta al determinar las características de seguridad necesarias para el sistema.

Características

  • Mejoras en Seguridad y Protección

  • Mayor precisión

  • Interconexión confiable

  • Inteligencia Artificial (AI)

  • Robótica

  • Reducción de Riesgo

Entrenamiento/Recursos

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