胶囊内视镜系统可说是人类检视约7公尺小肠病灶的最佳利器， 也是进入高阶医疗器材的切入点。此种系统已成为许多国家的 重点研发项目。中科院目前完成的胶囊内视镜雏形，为国内高 阶医疗器材之研发踏出成功的第一步。 医疗保健产业拥有高度研发和知识作价的特徵，又具有精密、 轻巧、安全、环保等诉求，虽被政府列为十大新兴产业多年， 但由於其具有产业关联性大、技术层次高和认证时间长等特性， 必须整合国家资源，以国家整体科技力量来发展，才有机会。 台湾过去在半导体产业和资讯工业拥有极大的优势，利用此优势， 加上国防现有之无线技术与系统技术来开发胶囊内视系统， 整合业界资源，迈入高阶医疗器材产业是相当有前景的。 胶囊内视镜系统三要件 胶囊内视镜系统主要包含三个部分，胶囊内视镜、无线电接收机 和影像显示机。胶囊内视镜含有照明装置、取像装置、无线电发 射机和电池。胶囊内视镜就像是一台非常精密的数位相机，大约 只有一截小拇指的大小，最前端的白光LED，就像相机上的闪光灯； 微小镜头以及CMOS影像感测晶片，可每秒拍摄两张全彩相片。病患 吞服胶囊内视镜後，它随着肠子蠕动缓慢前进，到最後排出体外， 整个过程大约八个钟头，可拍摄到五万七千张相片，忠实地纪录 整个消化道内的景象。这些影像资料藉由无线电发送器传送到体外 的接受器，并储存在随身听大小的硬碟里。只要将硬碟交给숊电脑，即可以判读小肠内是否有血管异常增生的现象，或是小肠肿瘤 、寄生虫等导致小肠出血，以及腹部疼痛不舒服的症状。 ‧胶囊内视镜 本模组是全系统之核心技术所在，它包含所有缩装元件，组装在一个直 径11mm、长26mm的椭圆柱内，具有照明、拍摄和传输等功能。高像素的CMOS 影像感测器，影像数据量相当庞大，传输影像的无线射频模组必须具备 高速无线传输功能。目前现有的技术尚无法满足以上的功能需求， 必须创新开发新的技术，诸如SoC技术、CMOS影像感测器的BGA新封装技术、 射频无线高速传输技术以及全新的高阶埋入式电路板技术，都是开发此产品 的最大挑战。 胶囊内视镜必须进入人体，因此其外壳必须人体相容性高并具备高穿透性 的光学性质，进入人体消化道後，可抗酸硷，不会破裂，并提供高度的光学 穿透性，以利发光二极体的照明和CMOS影像感测器的取像。 ‧无线电接收机 无线电接收机主要接收胶囊无线电发射机传来的射频讯号，并予以放大、解调， 恢复为影像感测器摄得的影像资料，由於影像资料相当庞大，无线电接收机必须 拥有相当大的储存容量。 ‧影像显示机 无线电接收机送出的影像资料是一串列资料，影像显示机首先要以串/并转换器将 其改变为并列，并将几个同步信号、时钟信号取出来，如图所示。影像感测器所 拍摄的影像资料则是一幅幅庞大的影像档，影像显示机的第二个任务即为档案压缩。 接着要将影像信号一张张地整理出来，并分别储存於随身模组的储存装置内。 待医师提出影像检索需求时，再将储存的资料送出。 至於显像显示机是为了提供医生浏览储存的画面，以便诊断病情而研发的。 先将档案解压缩、分类处理，再将时程、影像、快放、回转、暂停、选像功能等 最方便医师操作的人机介面写成软体，内植於一部伺服器电脑中。从随身模组下载 的影像资料先储存於伺服器记忆装置内，供播放软体随时取用。 技术的挑战 因为小型电池须要维持约八小时以上的工作时间，故无线发射机之设计以低功率消耗 为首要目标。其次，大量的影像资料须要即时传送，所以无线发射机的传输速度要够快。 第三，小小的胶囊内包含供电、影像感测、照明、发射和天线，因此电路的缩装也是 一大挑战。 医学影像对品质之要求，向来是所有领域中最严苛的。本系统影像感测器既在体积、 省电的限制下，不易有很好的品质，只能在影像处理作补强。此外，当医师欲对某张 影像拉近(zoomin)审视时，影像不予许有太大的失真，这些都有赖难度极高的影像处 理技术以竟其功。在工作期间，接收机不断地送出大量的影像资料，影像解压缩必须 作即时(realtime)处理，以免漏失资料。因此，高速、省电、体积必须同时兼顾。 胶囊内视镜系统可说是人类检视约7公尺小肠病灶的最佳利器，也是进入高阶医疗器材 的切入点。此种系统已成为许多国家的重点研发项目，包含以色列、日本、韩国和中国。 中科院目前完成的胶囊内视镜雏形，仅是此项工作的开始而已，伴随其後的系统验证、 动物实验和人体实验等工作，仍需相当长的时间。但唯有对此高度复杂的医疗器材的投入， 才能带动医疗产业界技术的提昇。 --

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