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Erschienen in: Surgical Endoscopy 11/2014

01.11.2014 | New Technology

Ultrahigh sensitivity endoscopic camera using a new CMOS image sensor

Providing with clear images under low illumination in addition to fluorescent images

verfasst von: Hisae Aoki, Hiromasa Yamashita, Toshiyuki Mori, Tsuneo Fukuyo, Toshio Chiba

Erschienen in: Surgical Endoscopy | Ausgabe 11/2014

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Abstract

Background

We developed a new ultrahigh-sensitive CMOS camera using a specific sensor that has a wide range of spectral sensitivity characteristics. The objective of this study is to present our updated endoscopic technology that has successfully integrated two innovative functions; ultrasensitive imaging as well as advanced fluorescent viewing.

Methods

Two different experiments were conducted. One was carried out to evaluate the function of the ultrahigh-sensitive camera. The other was to test the availability of the newly developed sensor and its performance as a fluorescence endoscope. In both studies, the distance from the endoscopic tip to the target was varied and those endoscopic images in each setting were taken for further comparison.

Results

In the first experiment, the 3-CCD camera failed to display the clear images under low illumination, and the target was hardly seen. In contrast, the CMOS camera was able to display the targets regardless of the camera-target distance under low illumination. Under high illumination, imaging quality given by both cameras was quite alike. In the second experiment as a fluorescence endoscope, the CMOS camera was capable of clearly showing the fluorescent-activated organs.

Conclusions

The ultrahigh sensitivity CMOS HD endoscopic camera is expected to provide us with clear images under low illumination in addition to the fluorescent images under high illumination in the field of laparoscopic surgery.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Mori T, Bhoyrul S, Way LW (1995) History of laparoscopic surgery. In: Mori T, Bhoyrul S, Way LW (eds) Fundamentals of Laparoscopic Surgery. Churchill Livingstone, New York, pp 1–12 Mori T, Bhoyrul S, Way LW (1995) History of laparoscopic surgery. In: Mori T, Bhoyrul S, Way LW (eds) Fundamentals of Laparoscopic Surgery. Churchill Livingstone, New York, pp 1–12
2.
Zurück zum Zitat Bhoyrul S, Mori T, Way LW (1995) Principles of Instrumentation. In: Mori T, Bhoyrul S, Way LW (eds) Fundamentals of Laparoscopic Surgery. Churchill Livingstone, New York, pp 1–12 Bhoyrul S, Mori T, Way LW (1995) Principles of Instrumentation. In: Mori T, Bhoyrul S, Way LW (eds) Fundamentals of Laparoscopic Surgery. Churchill Livingstone, New York, pp 1–12
3.
Zurück zum Zitat Underwood RA (2004) The Laparoscopic Revolution. In: Jones DB, Wu JS, Soper NJ (eds) Laparoscopic Surgery. Taylor & Francis, New York, pp 1–5CrossRef Underwood RA (2004) The Laparoscopic Revolution. In: Jones DB, Wu JS, Soper NJ (eds) Laparoscopic Surgery. Taylor & Francis, New York, pp 1–5CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Demling L, Hagel HJ (1985) Video endoscopy. Fundamentals and problems. Endoscopy 5:167–169CrossRef Demling L, Hagel HJ (1985) Video endoscopy. Fundamentals and problems. Endoscopy 5:167–169CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Stiles BM, Adusumilli PS, Bhargava A, Fong Y (2006) Fluorescence cholangiography in a mouse model; an innovative method for improved laparoscopic identification of the biliary anatomy. Surg Endosc 20:1291–1295PubMedCrossRef Stiles BM, Adusumilli PS, Bhargava A, Fong Y (2006) Fluorescence cholangiography in a mouse model; an innovative method for improved laparoscopic identification of the biliary anatomy. Surg Endosc 20:1291–1295PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Tanaka E, Choi HS, Humblet V, Ohnishi S, Laurence RG, Frangioni JV (2008) Real-time intraoperative assessment of the extrahepatic bile ducts in rats and pigs using invisible near-infrared fluorescent light. Surgery 144:39–48PubMedCrossRefPubMedCentral Tanaka E, Choi HS, Humblet V, Ohnishi S, Laurence RG, Frangioni JV (2008) Real-time intraoperative assessment of the extrahepatic bile ducts in rats and pigs using invisible near-infrared fluorescent light. Surgery 144:39–48PubMedCrossRefPubMedCentral
7.
Zurück zum Zitat Mitsuhashi N, Kimura F, Shimizu H, Imamaki M, Yoshidome H, Ohtsuka M et al (2008) Usefulness of intraoperative fluorescence imaging to evaluate local anatomy in hepatobiliary surgery. J Hepatobilary Pancreat Surg 15:508–514CrossRef Mitsuhashi N, Kimura F, Shimizu H, Imamaki M, Yoshidome H, Ohtsuka M et al (2008) Usefulness of intraoperative fluorescence imaging to evaluate local anatomy in hepatobiliary surgery. J Hepatobilary Pancreat Surg 15:508–514CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Miyashiro I et al (2008) Detection of sentinel node in gastric cancer surgery by indocyanine green fluorescence imaging: comparison with infrared imaging. Ann Surg Oncol 15:1640–1643PubMedCrossRef Miyashiro I et al (2008) Detection of sentinel node in gastric cancer surgery by indocyanine green fluorescence imaging: comparison with infrared imaging. Ann Surg Oncol 15:1640–1643PubMedCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Tagaya T, Shimoda M, Kato M et al (2010) Intraoperative exploration of biliary anatomy using fluorescence imaging of indocyanine green in experimental and clinical cholecystectomies. J Hepatobiliary Pancreat Sci 17:595–600PubMedCrossRef Tagaya T, Shimoda M, Kato M et al (2010) Intraoperative exploration of biliary anatomy using fluorescence imaging of indocyanine green in experimental and clinical cholecystectomies. J Hepatobiliary Pancreat Sci 17:595–600PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Kimura T, Muguruma N, Ito S et al (2007) Infrared fluorescence endoscopy for the diagnosis of superficial gastric tumors. Gastrointest Endosc 66:37–43PubMedCrossRef Kimura T, Muguruma N, Ito S et al (2007) Infrared fluorescence endoscopy for the diagnosis of superficial gastric tumors. Gastrointest Endosc 66:37–43PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Matsunaga Y, Ooi K (1999) Future in CMOS image sensor. The Institute of Image Information and Television Engineers 53:184–186CrossRef Matsunaga Y, Ooi K (1999) Future in CMOS image sensor. The Institute of Image Information and Television Engineers 53:184–186CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Matsunaga Y (1998) CMOS image sensor. The Institute of Image Information and Television Engineers 52:1171–1172CrossRef Matsunaga Y (1998) CMOS image sensor. The Institute of Image Information and Television Engineers 52:1171–1172CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Sumi H et al (2010) For the better image quality of CMOS image Sensor. Fundam Rev 3:44–51CrossRef Sumi H et al (2010) For the better image quality of CMOS image Sensor. Fundam Rev 3:44–51CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Hindle AK, Brody F, Hopkins V et al (2009) Thermal injury secondary to laparoscopic fiber-optic cables. Surg Endosc 23:1720–1723PubMedCrossRef Hindle AK, Brody F, Hopkins V et al (2009) Thermal injury secondary to laparoscopic fiber-optic cables. Surg Endosc 23:1720–1723PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Matsuda T (2013) Recent advances in urologic laparoscopic surgeries: laparoendoscopic single-site surgery, natural orifice transluminal endoscopic surgery, robotics and navigation. Asian Journal of endoscopic surgery 6:68–77PubMedCrossRef Matsuda T (2013) Recent advances in urologic laparoscopic surgeries: laparoendoscopic single-site surgery, natural orifice transluminal endoscopic surgery, robotics and navigation. Asian Journal of endoscopic surgery 6:68–77PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Harada K, Miwa M, Fukuyo T, Watanabe S, Enosawa S, Chiba T (2009) ICG florescence endoscope for visualization of the placental vascular network. Minim Invasive Ther Allied Technol 18:3–7CrossRef Harada K, Miwa M, Fukuyo T, Watanabe S, Enosawa S, Chiba T (2009) ICG florescence endoscope for visualization of the placental vascular network. Minim Invasive Ther Allied Technol 18:3–7CrossRef
Metadaten
Titel
Ultrahigh sensitivity endoscopic camera using a new CMOS image sensor
Providing with clear images under low illumination in addition to fluorescent images
verfasst von
Hisae Aoki
Hiromasa Yamashita
Toshiyuki Mori
Tsuneo Fukuyo
Toshio Chiba
Publikationsdatum
01.11.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Surgical Endoscopy / Ausgabe 11/2014
Print ISSN: 0930-2794
Elektronische ISSN: 1432-2218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00464-014-3590-y

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