Корейцы разработали беспроводную капсулу эндоскоп с панорамной съёмкой

Эндоскопия не относится к медицинским манипуляциям, доставляющим удовольствие. В то же время визуальный осмотр внутреннего состояния желудка, пищевода, стенок кишечника и далее по списку бывает жизненно важным для диагностирования заболевания пациента. Миниатюризация открыла дорогу к эндоскопам в виде капсул для глотания, когда вместо неприятной процедуры с введением зондов достаточно проглотить пилюлю с камерой. Но и в этом есть простор для совершенствования. Современные капсулы-эндоскопы записывают данные на карту памяти и не позволяют осмотр в реальном времени, а также не дают панорамных снимков, оставляя часть тракта без наблюдения.

Один из вариантов современной капсулы эндоскопа (размеры капсулы должны быть меньше 4 кубических сантиметров)

Устранить все перечисленные выше недостатки взялась группа разработчиков из южнокорейского института KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology). На конференции ISSCC 2018 учёные представили доклад о капсуле эндоскопе с четырьмя миниатюрными камерами, каждая из которых имеет разрешение VGA, что примерно в два раза больше, чем позволяют уже задействованные в медицинских учреждениях эндоскопы для глотания. Камеры расположили по центру капсулы таким образом, что поля зрения каждой из них немного пересекается, тем самым создавая картинку с обзором в 360 градусов.

Капсула эндоскоп KAIST с четырьмя камерами

Электроника капсулы позволяет снимать со скоростью до 4 кадров в секунду. Заряда батареи камеры (3,3 В, 55 мА·ч) хватает на 8 часов непрерывной работы. Снижение скорости съёмки до 2 кадров в час увеличивает продолжительность работы капсулы до 12 часов. Этого времени должно хватить для наблюдения стенок органов человека, по которым движется капсула, от входа до выхода. При этом окружающее камеры пространство подсвечивается светодиодами, а данные передаются беспроводным способом. Точнее, через ткани человека. Антенной служат два позолоченных электрода по краям капсулы, которые передают на ткани человека информацию по двум каналам: на частоте 40 и 160 МГц. Скорость передачи достигает 80 Мбит/с.

Данные с капсулы на всём маршруте снимаются наружными приёмниками и передаются в компьютер

Мощность передатчика выбрана небольшой, чтобы не навредить человеку и не исчерпать заряд батарей раньше необходимого времени. Поэтому для съёма данных с капсулы на теле человека по её маршруту к коже присоединяются 8 приёмников. Дальность передачи ограничена 20 см, что для большинства людей не станет проблемой. За счёт постоянной трансляции изображения наблюдение можно вести в реальном масштабе времени. Для пациента это ещё удобно тем, что становится известно, когда камера выйдет из тела.