3D-technologie in de laparoscopie

Lees meer over 3D

Hoe 3D werkt?

3D staat voor driedimensionaal en staat voor stereoscopisch kijken. Een van de voordelen van twee ogen is de capaciteit van diepteperceptie. Omdat onze ogen ongeveer 3 inch van elkaar zijn gescheiden, ziet elk oog bij het kijken naar een object een iets ander beeld. Wanneer de afzonderlijke beelden die door elk oog worden bekeken de visuele cortex bereiken, stelt de hersenen deze beelden automatisch samen en interpreteert ze informatie over de derde dimensie. Andere aanwijzingen die de hersenen helpen om diepteperceptie te verwerken zijn perspectief, schaduwen, blikseminslag, kleur, relatieve grootte, enz.

Het Aesculap^® EinsteinVision^® 3.0 camerasysteem gebruikt deze kenmerken van menselijke waarneming om een 3D-beeld te creëren. Tijdens de operatie leggen twee full HD-sensoren in de camerakop twee beelden vast vanuit een ander gezichtspunt, waarbij ze de verschillende perspectieven van het linker- en rechteroog simuleren. Deze beelden worden verwerkt en weergegeven op een 3D-monitorscherm dat scherpe en heldere 3D-beelden biedt. De kijker moet een 3D-bril dragen om de illusie van ruimtelijke diepte te creëren. Deze signalen moeten tegelijkertijd de hersenen bereiken via afzonderlijke kanalen wat mogelijk wordt gemaakt door het gebruik van een 3D-bril.

Wat is het verschil tussen actieve en passieve 3D-brillen?

3D-brillen kunnen worden onderverdeeld in twee primaire technologieën: actieve (shutter) en passieve (gepolariseerde) glazen. Beide technieken zijn verschillende methoden om twee stereoscopische halve beelden voor elk oog afzonderlijk naar de hersenen te sturen.

Eigenlijk moeten 3D passieve brillen circulair gepolariseerd worden, omdat alleen dan de kijker het hoofd heen en weer kan kantelen zonder het contrast en de helderheid van het 3D-beeld te beïnvloeden.

Omdat gepolariseerde 3D-brillen geen batterijen nodig hebben om de illusie van een 3D-beeld te creëren en het geen (zicht)probleem is om te schakelen tussen 2D- en 3D-livebeeld op het beeldscherm, zijn ze tegenwoordig de voorkeurstechnologie bij medische 3D-beeldweergave.

Welk steriliteitsproces is het beste voor 3D visuele componenten?

Tot voor kort waren er twee opties beschikbaar voor de steriele producttoevoer van een camerasysteem. De eerste optie is autoclaveren. Dit omvat meestal de endoscoop en soms ook de camerakop als deze niet met een steriele hoes is afgedekt. Het nadeel van autoclaveren is de thermische belasting van het product door de hoge temperatuur (134 °C). Dit resulteert vaak in een kortere levensduur van het product en hogere investeringskosten, omdat extra camerakoppen in een bepaalde periode gekocht moeten worden. Een ander nadeel is dat een ziekenhuis vanwege de vereiste autoclaveertijd meestal meerdere camerakoppen nodig heeft om de dagelijkse OK-routine uit te voeren. Hierdoor lopen de investeringskosten aanzienlijk op. Het voordeel is dat autoclaveren een standaardproces is dat in vrijwel elk ziekenhuis beschikbaar is.

De tweede optie is Sterrad, een plasmasterilisator op lage temperatuur die waterstofperoxide nodig heeft voor het sterilisatieproces. Er zijn verschillende typen Sterrad-sterilisatoren verkrijgbaar. Het voordeel is dat de totale sterilisatiecyclus, inclusief transport, gewoonlijk aanzienlijk korter is dan bij autoclaveren, omdat de Sterrad-sterilisatoren niet in de CSSD hoeven te worden geplaatst, maar dichter bij de OK kunnen worden geplaatst. Dit verlaagt de investeringskosten, omdat het misschien niet nodig is om meerdere camerakoppen te kopen. Het nadeel kan zijn dat het type Sterrad-sterilisator dat nodig is om 3D-componenten te verwerken, niet beschikbaar is in het ziekenhuis.

De voordelen zijn:

• Het proces – geen verandering in de bestaande praktijk met behulp van een steriel afdeklaken 
• Het gebruik – camerasysteem blijft in het theater en is altijd gebruiksklaar 
• De kwaliteit – de geïntegreerde glazen afdekking aan het distale uiteinde van de steriele doek biedt een duidelijk zicht op de operatieplaats 
• De patiënt – de steriele hoes is latexvrij en vermindert het risico op kruisbesmetting 
• Het budget – met maximaal twee camera's (0°, 30°) kunnen alle rondeprocedures worden uitgevoerd 
• De besparingen – geen kosten voor reiniging en desinfectie

Chip-on-the-tip vergeleken met conventionele 3D-camera's – wat is het verschil?

3D-chip-on-the-tip camerasystemen - 3D chip-on-the-tip-endoscoop is in vergelijking met de traditionele cameraopstelling een relatief nieuwe technologie. Twee beeldsensoren zijn direct in de distale tip van de endoscoop aangebracht. Het beeld dat in de distale objectieflens wordt gegenereerd, wordt op de twee beeldsensoren geleid, zet de optische signalen om in elektrische signalen en stuurt ze via kabels naar de 3D-camerakop. Van daaruit worden de stereoscopische signalen naar de camerabesturingseenheid en vervolgens naar de 3D-monitor verzonden, waar ze als passief stereotype met verschillende polarisatiehoeken links en rechts worden weergegeven. Met de passieve 3D-bril krijgt de kijker een driedimensionale indruk.

Vanwege de gegeven buitendiameter van 10 mm van het 3D-camerasysteem en het feit dat er twee sensoren in de distale tip van de endoscoop moeten worden geplaatst, is de grootte van de beeldsensoren aanzienlijk kleiner dan bij een conventionele 3D-camerakop. Daarom is de oorspronkelijke beeldresolutie van de sensor gewoonlijk lager dan Full HD (1080 lijnen met horizontale resolutie) en moet deze worden opgeschaald naar Full HD-kwaliteit.

Diepteperceptie is een belangrijk kenmerk voor stereoscopisch kijken. Alleen een goede diepteperceptie geeft de indruk van een natuurlijk 3D-beeld. Het chip-on-the-tip camerasysteem biedt door zijn technologische aard slechts een beperkte scherptediepte, wat meestal resulteert in een minder indrukwekkende 3D-afdruk.

Kleinere sensoren hebben een kleinere pixelgrootte, wat gewoonlijk leidt tot een hoger niveau van storende beeldruis. Daarom is het handig om grotere sensoren in de camera te hebben.

De belangrijkste verschillen met het chip-on-the-tip-systeem zijn:

• De twee beeldsensoren die in de camerakop zijn geplaatst, zijn aanzienlijk groter. Dit is zeer gunstig voor een laag beeldgeluid.
• Het focusgebied is meestal breder dan bij chip-on-the-tip camerasystemen.
• De beeldresolutie biedt native Full HD (1080 lijnen horizontale resolutie). Daarom is er geen opschalingsproces nodig, omdat de volledige resolutie al beschikbaar is op de sensor.
• Het extra gewicht van het staaflenssysteem en de objectieven is verwaarloosbaar in vergelijking met het totale gewicht van de camerakop.