Эндоскоп с такой камерой разрабатывается в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. MARVEL, что означает многоугольный эндоскопический прибор с задним обзором, на этой неделе был удостоен награды за выдающиеся технологические разработки от Федерального лабораторного консорциума. Эндоскоп — это устройство, которое исследует внутреннюю часть тела.
«MARVEL с одной из самых маленьких трехмерных камер в мире предназначена для минимально инвазивных операций на головном мозге», — сказал Хариш Манохара, главный исследователь проекта в JPL.
Манохара работает в сотрудничестве с хирургом доктором. Грайр Шагинян из Института основания черепа в Лос-Анджелесе, который обратился в JPL с просьбой создать эту технологию.
Камера MARVEL всего лишь 0.2 дюйма (4 миллиметра) в диаметре и около 0.6 дюймов (15 миллиметров) в длину.
Он прикреплен к гибкой «шейке», которая может перемещаться влево или вправо, оглядывая углы с дугой до 120 градусов. Это обеспечивает высокую маневренность эндоскопа.
Операции с маленькой камерой не потребуют традиционной открытой трепанации черепа — процедуры, при которой хирурги удаляют большие части черепа. Краниотомия приводит к более высоким затратам и более длительному пребыванию в больнице, чем операция с использованием эндоскопа.
Эндоскопы со стереоизображением, в которых используются традиционные системы с двумя камерами, уже используются для малоинвазивных операций на других участках тела. Но операция на головном мозге требует еще большей миниатюризации. Поэтому вместо двух у MARVEL только один объектив камеры.
Для создания трехмерных изображений камера MARVEL имеет две апертуры, похожие на зрачок глаза, каждая со своим цветным фильтром. Каждый фильтр пропускает разные длины волн красного, зеленого и синего света, блокируя при этом полосы, к которым чувствителен другой фильтр.
Система включает в себя источник света, который производит все шесть цветов света, на которые настроены фильтры. Затем изображения из каждого из двух наборов объединяются для создания трехмерного эффекта.
Теперь, когда исследователи продемонстрировали лабораторный прототип, следующим шагом будет клинический прототип, отвечающий требованиям U.S. Управление по контролю за продуктами и лекарствами. Исследователи доработают конструкцию инструмента, чтобы сделать его пригодным для использования в реальных медицинских условиях.
В будущем технология камер MARVEL может найти применение и для исследования космоса.
Подобную миниатюрную камеру можно надеть на маленьких роботов, которые исследуют другие миры, обеспечивая замысловатые трехмерные изображения интересующих геологических объектов.
«Вы можете реализовать функцию масштабирования и получать изображения крупным планом, показывающие шероховатость поверхности породы и другие микроскопические детали», — сказал Манохара.
«Для хирурга основания черепа с особым видением эндоскопической хирургии головного мозга для меня было привилегией и большой личной честью работать с командой JPL в течение последних восьми лет, чтобы реализовать этот проект», — сказал Шагинян.
MARVEL разрабатывается в JPL для Института основания черепа, который получил лицензию на технологию от Калифорнийского технологического института.
Лаборатория реактивного движения управляется для НАСА Калифорнийским технологическим институтом.