先鋒將涉足醫療器械市場,首先是開發內窺鏡使用的攝像頭。2012年10月底,先鋒與大塚制藥旗下的醫療器械廠商——大塚醫療設備公司達成了業務合作協議,雙方將合作開發采用先鋒攝像頭的內窺鏡,目標是2014年通過大塚醫療器械推向市場。
最大的特點是“靈敏度高”
先鋒打算通過在內窺鏡攝像頭中采用“HEED-HARP”技術,以實現與其他公司產品的大幅差異化(圖1)。HEED-HARP結合了該公司開發的冷陰極型平面電子源“HEED”(highefficiency electron emission device)和日本NHK廣播技術研究所主導開發的超高靈敏度光電轉換膜“HARP”(high-gain avalanche rushing amorphous photoconductor)。
如圖1(b)所示,光線從玻璃曾射入時,會在以a-Se(非晶硒)為主要成分的HARP膜內部產生與光量相應的電子空穴對。電子空穴在HARP膜內呈雪崩放大。電子空穴被HEED釋放出的電子中和,通過檢測這時流過的電流便可形成圖像。該技術以前還在“NHKNHK技研展”等場合展示過,受到了極大關注。
先鋒醫療與健康業務開發室業務策劃部部長上條博之介紹說,采用該技術的攝像頭(HEEDHARP攝像頭)的最大特點是“靈敏度高”。比如,在照度為0.6lx(與月光相當)的環境下,無需數字補償處理即可獲得清晰的圖像(圖2)。
為利用這一特點,以前也有廠商發掘出了夜視攝像頭等多種應用并試制出了攝像頭。但是,到目前為止,都未正式投入使用。
對于該技術,先鋒瞄準了內窺鏡這一新的用途。先鋒認為,這一可用于觀察黑暗的體內情況的技術能夠賦予內窺鏡新的特點。于是,先鋒將這一想法告訴了大塚醫療設備公司,后者也對HEED-HARP攝像頭的實力非常感興趣,因此兩家公司決定共同開發內窺鏡。
技術上可將發熱量降至原來的1/100
采用HEED-HARP技術的內窺鏡攝像頭及采用該攝像頭的內窺鏡尚未試制,那么通過利用“靈敏度高”的特點,能與原來的內窺鏡產生哪些具體差異?主要有三大可能性,即(1)降低發熱量、(2)使內鏡部分變細、(3)使內鏡實現無線化(圖3)。
(1)能降低發熱量,是因為即使周圍照度低也能夠獲得與以前的攝像頭相同的圖像。先鋒醫療與健康業務開發室室長林稔表示,“雖然只是技術上的估算, 不過有可能使發熱量降至原來內窺鏡的1/100左右”。
內窺鏡要照亮黑暗的體內,因此一般會采用使用鹵素或氙氣光源等的非常大的光源單元。最近,為降低發熱量,還出現了使用LED光源的舉動,發熱量是內窺鏡必須解決的課題之一。如果能大幅降低發熱量,便可將燙傷等對體內組織的影響降至最小。
(2)能使內鏡部分變細,是因為“由于靈敏度高,相機可以拿在手里,因此可以改變目前的內窺鏡采用的在內鏡頂端的探頭部分配備CCD等的方式”(先鋒的上條)。
目前的內窺鏡的內鏡部分的直徑至少也要與CCD的大小相當,管道內還需要有連接CCD的配線。如果內鏡更細,則可以減輕患者的負擔。
(3)之所以能實現內鏡的無線化,是因為有可能不再需要光源單元。以前,光源單元與內鏡通過電線相連,而如果只在內鏡頂端配備LED等就足夠的話,就不需要光源單元和電線了。
還將利用光盤技術開發傳感器
先鋒將以此次開發內窺鏡攝像頭為契機,將醫療健康領域培育成該公司的新業務領域。該公司于2012年4月成立了醫療與健康業務開發室,推動該公司技術在醫療健康領域的應用。除此次的內窺鏡攝像頭之外,還將開發利用光盤技術的小型血流傳感器。