I Tubi PIezo Assicurano una Maggiore Risoluzione dell'Immagine in Endoscopia a Scansione di Fibre

I medicina, gli endoscopi più performanti non vengono utilizzati esclusivamente per la diagnostica, ma anche sempre più spesso per la terapie delle malattie. Grazie al loro design compatto e flessibile di solo pochi millimetri di diametro, essi assicurano procedure mininvasive ancora più delicate. Contrariamente alle limitazioni nella qualità dell'immagine dei comuni endoscopi, il nuovo e innovativo design degli endoscopi a scansione di fibra (SFEs) offre nuove possibilità: gli SFEs generano immagini basate sul laser, completamente colorate con una risoluzione maggiore ed un campo visivo allargato, per esempio, nella tomografia a coerenza ottica. Il movimento veloce e il controllo dei tubi piezo portano a un movimento di scansione della fibra ottica nell'endoscopio a fibra di scansione. Grazie a questo, gli SFEs forniscono più informazioni sulle immagini, nuove scoperte nella ricerca biomedica e migliori procedure minimamente invasive per la routine clinica.

Il componente centrale di imaging negli endoscopi a fibra di scansione è una fibra ottica monomodale guidata da un attuatore tubolare piezoelettrico con elettrodi segmentati. I tubi piezo miniaturizzati possono realizzare movimenti ultra veloci utilizzando l'effetto piezo inverso. Questi tubi piezo segmentati non offrono solo uno spostamento radiale e assiale, ma grazie a un controllo mirato dei segmenti può avvenire un movimento di scansione nel piano XY. Con questo, la fibra ottica nel SFE viene eccitata in risonanza meccanica tra 5 e 12 kHz e la superficie da riprendere viene scansionata con una luce laser RGB. Il movimento di vibrazione radiale può essere modellato e, successivamente, la fibra ottica si muoverà durante il funzionamento, ad esempio, in un modello di scansione a spirale o in figure di Lissajous.

I voltaggi elettrici applicati durante le operazioni del SFE sono bassi in quanto l'attuatore piezo tubolare corrisponde elettricamente a un piccolo condensatore - nel funzionamento tipico, la tensione è inferiore a 50 V. Simili applicazioni di scansione sono possibili anche con gli attuatori a flessione che raggiungono spostamenti relativamente grandi anche su una piccola area.

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