Hver eru notkun díóða í skurðaðgerðaleiðsögumönnum?

一, Ljósdíóða: „Perception Neural“ til að byggja sjónræn staðsetningarkerfi
1. af kjarnaaðgerðum skurðaðgerðaleiðsögumanns er að rekja staðbundna stöðu skurðaðgerðatækja í rauntíma,-, sem byggir á nákvæmri greiningu merktra punkta með sjónrænu staðsetningarkerfi. Ljósdíóða, sem kjarnaskynjari kerfisins, breytir endurspegluðum ljósmerkjum í rafmerki í gegnum ljósrafmagnsáhrifin, sem veitir staðbundin hnitagögn fyrir leiðsögukerfið.

Merkjamóttaka í óvirkri endurspeglunartækni
Í óvirkum rakningarkerfum sem byggjast á -ljósdíóðum (LED) eða endurskinskúlum, er ljósdíóða fylki innbyggt í innrauða myndavél til að taka á móti ljósmerkjum frá endurskinsmerkjum á skurðaðgerðartækjum. Til dæmis, virkt sjónleiðsögukerfi Stryker samþykkir þriggja hópa skynjarahönnun, sem fangar endurkastað ljós í mörgum hornum í gegnum ljósdíóða og bætir staðsetningarnákvæmni upp í 0,3 mm. Þessi hönnun leysir á áhrifaríkan hátt blindblettvandamál hefðbundinna tvöfaldra skynjarakerfa með því að fínstilla útlit ljósdíóða og merkjavinnslu reiknirit.

2. Rauntímakvörðun á kraftmiklum viðmiðunarramma
Lítilsháttar hreyfing á stöðu sjúklings meðan á aðgerð stendur getur valdið leiðsöguvillum, svo það er nauðsynlegt að kvarða stöðugt staðbundin hnit í gegnum kraftmikinn viðmiðunarramma. Ljósdíóður gegna tvíþættu hlutverki í þessu ferli: Í fyrsta lagi, sem merkingarpunktar á viðmiðunarrammanum, ná þær stöðumælingu með því að endurkasta ákveðnum bylgjulengdum innrauðs ljóss; Í öðru lagi, sem skynjarihluti, fylgist það með breytingum á ljósstyrk á skurðsvæðinu og aðstoðar kerfið við að greina aflögun vefja. Til dæmis nær excelim-04 taugaskurðaðgerðaleiðsögukerfið, þróað af Fudan háskólanum, rauntímauppbót fyrir tilfærslu heilavefs meðan á aðgerð stendur með því að fella hánæmar ljósdíóða inn í viðmiðunarrammann.

3. Merkjasamstilling fyrir fjölþætt myndsamruna
Nútímaleiðsögutæki fyrir skurðaðgerðir styðja samruna skjámynda CT, MRI og röntgenmynda í aðgerð, sem krefst ljósdíóðafylkis til að safna samstillt vörpunmerkjum frá mismunandi myndum. Með því að stilla viðbragðsbylgjulengd og bandbreidd ljósdíóðunnar getur kerfið greint á milli röntgenflúrljómunarmerkja frá C-handleggnum og merkingarmerkja sýnilegs ljóss, sem tryggir samkvæmni í tíma í 3D endurbyggingarlíkaninu. Til dæmis notar hið flytjanlega snjalla leiðsögukerfi sem Peking Union Medical College Hospital kynnti sérsniðnar ljósdíóðaeiningar til að stytta skráningartíma fjöl-mynda úr 120 sekúndum af hefðbundnum búnaði í 15 sekúndur.

2, ljósdíóða: Að búa til „sjónræna vél“ fyrir mikla nákvæmni siglingar
Sem ljósgjafi í skurðaðgerðaleiðsögutækjum veita ljósdíóður (LED) stöðugar og stjórnanlegar birtuskilyrði, sem leggja grunninn að sjónrænni staðsetningu og myndtöku. Notkunarsviðsmyndir þess ná yfir þrjú meginsvið: merkjalýsingu, skurðsviðslýsingu og litrófsgreiningu.

1. Bylgjulengdar fínstilling lýsingu merkispunkta
Í óvirkum mælingarkerfum þurfa LED að gefa frá sér sérstakar bylgjulengdir innrauðs ljóss (venjulega 850nm eða 940nm) til að forðast að trufla sjónsvið skurðlækningateymis. Leiðsögukerfi Stryker notar mjóbanda LED fylki, sem stjórnar nákvæmlega dreifingu ljósstyrks til að viðhalda mikilli birtuskilum endurskinsmerkja í flóknum bakgrunni. Að auki getur púlsmótunartækni LED bæla enn frekar niður truflun á umhverfisljósi, svo sem að auka merki-til-suðhlutfall í yfir 40dB í gegnum 1kHz ferhyrningsbylgjumótun.

2. Litrófshönnun á lýsingu á skurðsviði
Skurðaðgerðaleiðsögutækið þarf að samþætta skuggalausa ljósavirkni til að veita læknum skýrt sjónsvið. Ljósdíóða hefur sýnt verulega kosti á þessu sviði: Í fyrsta lagi, með því að sameina margar flögur, er hægt að stilla litahitastig (4000K-6000K) til að passa við litaflutningsþarfir mismunandi vefjategunda; Í öðru lagi, með því að samþykkja auka sjónhönnun (eins og linsufylki og endurskinsbikar) getur ljósnýtingarhlutfallið hækkað í meira en 85%, sem dregur verulega úr áhrifum hitageislunar á skurðaðgerðarsvæðið. Til dæmis er S8 bæklunarleiðsögukerfið sem kynnt var af First People's Hospital í Nantong City með LED skurðaðgerðarljósi sem getur náð 160000 lux lýsingu í 40 cm vinnufjarlægð, á meðan yfirborðshiti hækkar aðeins um 2,3 gráður.

3. Bylgjulengdarlengd fyrir litrófsgreiningu
Sum hágæða leiðsögukerfi samþætta rauntíma skipulagsgreiningaraðgerðir, gefa frá sér sérstakar bylgjulengdir ljóss í gegnum LED (eins og 540nm grænt ljós til að greina súrefnisgreiningu í blóði og 630nm rautt ljós fyrir blóðflæðismyndgreiningu), og nota ljósdíóða til að taka á móti endurspeglað litróf til að ná eftirliti með lífeðlisfræðilegum breytum innan aðgerða. Læknisfræðilega LED einingin, þróuð af Shihua High Tech Semiconductor, veitir mikilvægan stuðning við ákvarðanatöku fyrir taugaskurðlækningar og hjarta- og æðaskurðaðgerðir með því að stjórna bylgjulengdinni nákvæmlega (Δλ Minna en eða jafnt og 5nm) til að ná fram súrefnismettunarskekkju í blóði sem er minna en eða jafnt og 2%.

3, Sérstök díóða: nýstárlegt tæki til að brjótast í gegnum tæknilega flöskuhálsa
Auk hefðbundinna ljósdíóða og ljósdíóða sýna sérstakar díóða eins og snjóflóðadíóða (APD) og leysidíóða (LD) hugsanlega notkun á sviði skurðaðgerðaleiðsögu.

1. Snjóflóðadíóða: bætir næmi fyrir lítið ljós
Í djúpum skurðaðgerðum (svo sem hryggskekkjuleiðréttingu) getur endurkast ljósmerkið á merktum punkti orðið veikt vegna vefjadeyfingar. Snjóflóðadíóða magna ljósstrauminn um 100-1000 sinnum í gegnum snjóflóðafjölgunaráhrif innri hleðslubera, sem eykur verulega getu kerfisins til að greina veikt ljós. Sem dæmi má nefna að Zeiss CALLISTO augnleiðsögukerfið notar APD fylki til að lengja mælingarfjarlægð kennileita í glæru úr 30 cm í hefðbundnum kerfum í 60 cm.

2. Laser díóða: að ná hár-nákvæmni fjarlægðarmælingu
Laserdíóða (LD) geta veitt dýptarupplýsingar fyrir skurðaðgerðaleiðsögumenn með því að senda frá sér leysigeisla með þröngum línubreiddum og sameina þá við--flugtíma (ToF) eða fasamismunasviðsreglur. LD leiðsögueiningin sem kynnt var af Zhuhai Ximalin Shunchao augnsjúkrahúsinu stjórnar staðsetningarvillu phacoemulsification nálarinnar fyrir dreraðgerð innan ± 0,05 mm með því að mæla tímamuninn á milli leysigeislunar og endurkastsmóttöku (með nákvæmni upp á 0,1ps).

3. Zener díóða: tryggir stöðugleika kerfisins
Skurðaðgerðaleiðsögutæki krefjast mjög mikils aflstöðugleika og spennusveiflur geta valdið myndreki eða staðsetningarbilun. Zener díóður koma á stöðugleika innspennu við forstillt gildi (eins og 5V ± 0,1V) með öfugum sundurliðunareiginleikum, sem veita áreiðanleg vinnuskilyrði fyrir ljósdíóða fylki og myndvinnslueiningar. Til dæmis notar Angelplan-CAS-1000 taugaskurðleiðsögukerfið fjölþrepa spennustjórnunarhönnun, sem gerir kerfinu kleift að viðhalda staðsetningarnákvæmni innan 0,5 mm jafnvel þegar netspennan sveiflast um ± 20%.