Nghiên cứu tích hợp các thành phần nội soi ống cứng của các hãng sản xuất khác nhau trên cùng hệ thống nội soi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG GIA MỸ NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP CÁC THÀNH PHẦN NỘI SOI ỐNG CỨNG CỦA CÁC HÃNG SẢN XUẤT KHÁC NHAU TRÊN CÙNG HỆ THỐNG NỘI SOI Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật Mã số: 8520401 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2023 i CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS HUỲNH QUANG LINH Cán chấm nhận xét 1: TS Lưu Gia Thiện Cán chấm nhận xét 2: TS Mai Hữu Xuân Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày 11 tháng 02 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Lý Anh Tú - Chủ tịch hội đồng TS Nguyễn Trung Hậu - Thư ký TS Lưu Gia Thiện - Phản biện TS Mai Hữu Xuân - Phản biện TS Hoàng Mạnh Hà - Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trương Gia Mỹ MSHV: 2070245 Ngày, tháng, năm sinh: 02/08/1997 Nơi sinh: TP.Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật Mã số : 8520401 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP CÁC THÀNH PHẦN NỘI SOI ỐNG I CỨNG CỦA CÁC HÃNG SẢN XUẤT KHÁC NHAU TRÊN CÙNG HỆ THỐNG NỘI SOI (STUDY ON INTEGRATING RIGID ENDOSCOPIC COMPONENTS OF DIFFERENT MANUFACTURERS ON THE SAME ENDOSCOPE SYSTEM) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu sở lý thuyết hệ thống nội soi ống cứng kết nối thành phần hệ thống - Khảo sát mô lại cổng kết nối số hãng sản xuất phổ biến Việt Nam Thiết kế phận trung gian để kết nối trang thiết bị nội soi hãng sản xuất khác để tích hợp hệ thống - Tạo mẫu phận trung gian thử nghiệm để đánh giá tính tương thích III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 05/09/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS HUỲNH QUANG LINH Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG iii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu tích hợp thành phần nội soi ống cứng hãng sản xuất khác hệ thống nội soi”, em nhận nhiều quan tâm giúp đỡ động viên thầy cơ, gia đình bạn bè Lời nói em xin gửi lời cảm chân thành đến PGS TS Huỳnh Quang Linh tạo điều kiện cho em lựa chọn thực đề tài luận văn này, em xin cảm ơn Thầy hướng dẫn góp ý để giúp em hồn thiện đề tài luận văn cách tốt Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Khoa học Ứng dụng tận tình giảng dạy truyền đạt cho em nhiều kiến thức chuyên ngành Kỹ thuật Y sinh suốt trình học tập, kiến thức giúp ích nhiều cho em công việc Đồng thời, xin cảm ơn ba mẹ động viên, thấu hiểu tạo điều kiện tối đa để sử dụng trang thiết bị cơng ty để phục vụ cho trình nghiên cứu đề tài luận văn Em xin cảm ơn anh chị, bạn lớp cao học Khóa 2020 đồng hành em, chia sẻ, giúp đỡ lẫn suốt trình học tập trường TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 Học viên Trương Gia Mỹ iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Phương pháp nội soi với nhiều ưu điểm bật ngày ứng dụng phổ biến lĩnh vực y học Vì vậy, có nhiều hãng sản xuất tham gia vào nghiên cứu sản xuất trang thiết bị nội soi Bên cạnh đó, hệ thống nội soi bao gồm nhiều trang thiết bị nội soi để vận hành hệ thống cần có kết hợp đồng tất trang thiết bị Mỗi hãng sản xuất có thiết kế mang dấu ấn riêng vị trí kết nối thành phần hệ thống nội soi Điều dẫn đến việc khó khăn cần tích hợp trang thiết bị nội soi hãng sản xuất khác nhau, trường hợp xảy hư hỏng vài thành phần hệ thống nội soi khơng có sẵn trang thiết bị hãng sản xuất để thay Vì vậy, đề tài luận văn “Nghiên cứu tích hợp thành phần nội soi ống cứng hãng sản xuất khác hệ thống nội soi” giới thiệu phương án để tích hợp thành phần hệ thống nội soi ống cứng hãng sản xuất khác nhau, cụ thể tích hợp trang thiết bị nội soi hãng sản xuất sử dụng phổ biến Việt Nam Karl Storz, Olympus Richard Wolf Kết thực nghiệm thu đề tài luận văn chế tạo phận trung gian để kết nối dây cáp dẫn sáng nguồn sáng nội soi hãng sản xuất Sự tương thích phận trung gian kết nối trang thiết bị nội soi hãng sản xuất đánh giá thông qua phương pháp kiểm tra thay đổi độ rọi dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất trước sau lắp phận trung gian kết nối Kết đánh giá cho thấy phận trung gian kết nối có khả tương thích cao với hệ thống nội soi hãng khảo sát, với độ suy giảm độ rọi tương đối khoảng 2,79% - 7,24% v ABSTRACT Endoscopy possesses many outstanding advantages with its application getting increasingly popular in the field of medical applications As a result, many manufacturers are involving themselves in the research and production of endoscopic equipment Additionally, there are many kinds of components in an endoscopic system, and in order to operate the whole system, it is necessary to have a synchronous and compatible combination of all components However, each manufacturer has their own design to connect mentioned components in the system This can cause difficulty to integrate endoscopic components from different manufacturers, in the case where failures occur in some parts of the endoscopic system, and when the spare parts of the same manufacturer are not readily available for replacement The thesis introduces thus a solution to integrate components in a rigid endoscopic system of different manufacturers, especially to integrate endoscopic systems of manufacturers that are commonly used in Vietnam: Karl Storz, Olympus, and Richard Wolf The results were experimental connections of adapter parts with the light cable and the endoscopic light source of the abovementioned manufacturers The compatibility of adapter parts with all mentioned manufacturers' endoscope systems was evaluated by measuring the attenuation of light cable illumination before and after mounting the adapter parts The evaluation results showed that the adapter parts are highly compatible with the endoscopic systems of the mentioned manufacturers, with the relative recorded illumination attenuation in the range of 2,79% - 7,24% vi LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu tích hợp thành phần nội soi ống cứng hãng sản xuất khác hệ thống nội soi” cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS TS Huỳnh Quang Linh Các kết trình bày luận văn xác, trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Những liệu lý thuyết, hình ảnh tham khảo từ tài liệu khác có trích dẫn nguồn gốc đầy đủ nêu phần tài liệu tham khảo Học viên Trương Gia Mỹ vii MỤC LỤC CHƯƠNG : MỞ ĐẦU CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Các thành phần hệ thống nội soi ống cứng 2.1.1 Ống nội soi cứng 2.1.1.1 Phân loại ống nội soi cứng 2.1.1.2 Cấu tạo ống nội soi cứng: .5 2.1.1.3 Nguyên lý hoạt động ống nội soi cứng .5 2.1.2 Nguồn sáng nội soi 2.1.3 Hệ thống camera nội soi hình hiển thị 2.1.4 Các phận liên kết 10 2.1.4.1 Dây cáp dẫn sáng 10 2.1.4.2 Coupler nội soi 11 2.2 Hệ thống nội soi ống cứng vị trí kết nối hệ thống 12 2.2.1 Quá trình vận hành hệ thống nội soi ống cứng để thu nhận hình ảnh 12 2.2.2 Các vị trí kết nối học hệ thống nội soi ống cứng 13 2.2.2.1 Giữa coupler đầu thu camera 13 2.2.2.2 Giữa ống nội soi coupler 15 2.2.2.3 Giữa ống nội soi dây cáp dẫn sáng 17 2.2.2.4 Giữa nguồn sáng dây cáp dẫn sáng 18 2.2.2.5 Nhận xét vị trí kết nối học hệ thống nội soi 19 CHƯƠNG : PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 Khảo sát vị trí kết nối hệ thống nội soi cứng số hãng sản xuất phổ biến Việt Nam 20 viii 3.1.1 Vị trí kết nối coupler đầu thu camera 20 3.1.2 Vị trí kết nối ống nội soi cứng dây cáp dẫn sáng 22 3.1.2.1 Cấu tạo vị trí kết nối ống nội soi cứng dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất Karl Storz 22 3.1.2.2 Cấu tạo vị trí kết nối ống nội soi cứng dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất Olympus 24 3.1.2.3 Cấu tạo vị trí kết nối ống nội soi cứng dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất R.Wolf 26 3.1.3 Vị trí kết nối nguồn sáng dây cáp dẫn sáng 28 3.1.4 Nhận xét sau khảo sát vị trí kết nối hãng sản xuất 29 3.2 Phương án tích hợp thành phần nội soi ống cứng hãng sản xuất khác 30 3.2.1 Tích hợp dây cáp dẫn sáng ống nội soi hãng sản xuất khác 30 3.2.1.1 Ống nội soi Karl Storz kết nối với dây cáp dẫn sáng hãng khác 30 3.2.1.2 Ống nội soi Olympus kết nối với dây cáp dẫn sáng hãng khác 32 3.2.1.3 Ống nội soi R.Wolf kết nối với dây cáp dẫn sáng hãng khác 34 3.2.1.4 Tổng hợp phương án kết nối ống nội soi dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất .37 3.2.2 Tích hợp dây cáp dẫn sáng nguồn sáng nội soi hãng sản xuất khác 38 3.3 Phương pháp thực nghiệm: 38 3.3.1 Quy trình thiết kế, chế tạo BPTG kết nối dây cáp dẫn sáng nguồn sáng nội soi 38 3.3.2 Thiết bị, dụng cụ sử dụng trình thực nghiệm 39 3.3.2.1 Thiết bị thử nghiệm 39 3.3.2.2 Thiết bị đo độ rọi Lux 42 ix CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 4.1 Mơ kích thước vị trí kết nối nguồn sáng nội soi dây cáp dẫn sáng 46 4.1.1 Nguồn sáng dây cáp dẫn sáng hãng Karl Storz 46 4.1.2 Nguồn sáng dây cáp dẫn sáng hãng Olympus 48 4.1.3 Nguồn sáng dây cáp dẫn sáng hãng R Wolf 53 4.2 Phân tích thiết kế BPTG kết nối nguồn sáng dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất khác 57 4.2.1 Kết nối dây cáp dẫn sáng hãng khác vào nguồn sáng Karl Storz57 4.2.1.1 Kết nối dây cáp dẫn sáng Olympus vào nguồn sáng Karl Storz 57 4.2.1.2 Kết nối dây cáp dẫn sáng R Wolf vào nguồn sáng Karl Storz .61 4.2.2 Kết nối dây cáp dẫn sáng hãng khác vào nguồn sáng Olympus 62 4.2.2.1 Kết nối dây cáp dẫn sáng R.Wolf vào nguồn sáng Olympus .62 4.2.2.2 Kết nối dây cáp dẫn sáng Karl Storz vào nguồn sáng Olympus 65 4.2.3 Kết nối dây cáp dẫn sáng hãng khác vào nguồn sáng R Wolf 67 4.2.3.1 Kết nối dây cáp dẫn sáng Karl Storz vào nguồn sáng R Wolf .67 4.2.3.1 Kết nối dây cáp dẫn sáng Olympus vào nguồn sáng R Wolf 69 4.3 Gia công chế tạo BPTG kết nối 72 4.3.1 BPTG kết nối nguồn sáng Karl Storz với dây cáp dẫn sáng hãng khác 72 4.3.2 BPTG kết nối nguồn sáng Olympus với dây cáp dẫn sáng hãng khác 73 4.3.3 BPTG kết nối nguồn sáng R Wolf với dây cáp dẫn sáng hãng khác 74 4.3.3.1 BPTG kết nối nguồn sáng R Wolf với dây cáp dẫn sáng Karl Storz 74 4.3.3.2 BPTG kết nối nguồn sáng R Wolf với dây cáp dẫn sáng Olympus 74 4.4 Đánh giá tương thích BPTG kết nối hệ thống nội soi 75 4.4.1 Đánh giá thay đổi độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Karl Storz 77 76 sáng theo hãng sản xuất khác, ta thay đổi lắp cổng kết nối phù hợp, sau thay đổi cổng kết nối, tiến hành đo kiểm tra để đảm bảo giá trị độ rọi Lux ban đầu với 100.000 ± 1% Với dây cáp dẫn sáng hãng sản xuất, tiến hành đo độ rọi Lux sau qua dây cáp dẫn sáng trường hợp kết nối vào nguồn sáng hãng sản xuất (không sử dụng BPTG kết nối) lắp BPTG để kết nối với hãng sản xuất lại Mỗi trường hợp kết nối thực phép đo lần ghi nhận lại kết độ rọi Lux, sau lấy giá trị độ rọi trung bình lần đo để tiến hành so sánh với giá trị độ rọi trung bình trường hợp cịn lại Ngồi ra, sau lần tắt nguồn điện nguồn sáng, cần phải đo điều chỉnh lại giá trị độ rọi Lux nguồn sáng 100.000 ± 1% lx Đối với cổng kết nối nguồn sáng chuẩn Karl Storz Olympus, đo độ rọi nguồn sáng không cần lắp thêm đầu nối Khi đo độ rọi nguồn sáng với cổng kết nối chuẩn R Wolf, cần lắp thêm đầu nối số 1, thể hình 3.30 Chương Trên hình 4.31 thể trình đo điều chỉnh giá trị độ rọi nguồn sáng 100.000 ± 1% lx Dụng cụ chuyên dụng cắm trực tiếp vào nguồn sáng kết hợp với máy đo độ rọi Lux để đo giá trị độ rọi Lux phát từ nguồn sáng Hình 4.31 Đo điều chỉnh độ rọi nguồn sáng giá trị 100.000 lx 77 4.4.1 Đánh giá thay đổi độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Karl Storz Đối với dây cáp dẫn sáng Karl Storz, thực phép đo với trường hợp sau: kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz; lắp BPTG kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus; lắp BPTG kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf Hình ảnh trình đo trường hợp thể hình 4.32 B A C Hình 4.32 Đo độ rọi dây cáp dẫn sáng Karl Storz kết nối với nguồn sáng: A - chuẩn Karl Storz, B – chuẩn Olympus, C – chuẩn R Wolf Sau thực phép đo lần trường hợp kết nối dây cáp dẫn sáng Karl Storz, giá trị độ rọi Lux ghi nhận lại thể bảng 4.1 78 Bảng 4.1 Bảng tổng hợp giá trị độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Karl Storz (đơn vị: lx) Dây cáp dẫn sáng Karl Storz Nguồn sáng Karl Storz Nguồn sáng Olympus Nguồn sáng R Wolf Lần đo 37.100 35.800 36.100 Lần đo 37.200 35.900 36.200 Lần đo 37.100 36.100 36.100 Lần đo 37.400 36.400 36.300 Lần đo 37.600 36.200 36.500 37.280 36.080 36.240 Giá trị trung bình lần đo Theo kết bảng trên, giá trị độ rọi trung bình lần đo dây cáp dẫn sáng Karl Storz kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz 37.280 lx; với nguồn sáng chuẩn Olympus 36.080 lx; với nguồn sáng chuẩn R Wolf 36.240 lx Như vậy, giá trị độ rọi trung bình lớn dây cáp dẫn sáng Karl Storz kết nối với nguồn sáng hãng Karl Storz giá trị độ rọi có suy giảm dây cáp dẫn sáng Karl Storz lắp BPTG để kết nối với nguồn sáng hãng khác, mức độ suy giảm cụ thể sau: - Độ suy giảm dây cáp dẫn sáng Karl Storz kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 độ 𝑟ọ𝑖 𝐿𝑢𝑥 ) = 37.280 − 36.080 = 1.200 (𝑙𝑥) Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 %) = (1 − - 36.080 ) × 100 = 3,22 % 37.280 Độ suy giảm dây cáp dẫn sáng Karl Storz kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 độ 𝑟ọ𝑖 𝐿𝑢𝑥 ) = 37.280 − 36.240 = 1.040 (𝑙𝑥) Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 %) = (1 − 36.240 ) × 100 = 2,79 % 37.280 Như vậy, ta thấy giá trị độ rọi dây cáp dẫn sáng Karl Storz kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus suy giảm 1.200 lx, tương ứng với 3,22% so với kết 79 nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz, kết nối với nguồn sáng R Wolf suy giảm 1.040 lx, tương ứng với 2,79% so với kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz Sự suy giảm trường hợp không đáng kể không làm ảnh hưởng đến trình nội soi người sử dụng hồn tồn điều chỉnh tăng độ sáng nguồn sáng (nếu cần thiết) để bù lại phần suy giảm 4.4.2 Đánh giá thay đổi độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Olympus Đối với dây cáp dẫn sáng Olympus, thực phép đo với trường hợp sau: kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus; lắp BPTG kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz; lắp BPTG kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf Hình ảnh trình đo trường hợp thể hình 4.33 B A C Hình 4.33 Độ rọi dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng: A chuẩn Karl Storz, B – chuẩn Olympus, C – chuẩn R Wolf 80 Sau thực phép đo lần trường hợp kết nối dây cáp dẫn sáng Olympus, giá trị độ rọi ghi nhận lại thể bảng 4.2 Bảng 4.2 Bảng tổng hợp giá trị độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Olympus (đơn vị: lx) Dây cáp dẫn sáng Olympus Nguồn sáng Karl Storz Nguồn sáng Olympus Nguồn sáng R Wolf Lần đo 17.700 18.800 17.800 Lần đo 17.800 19.200 17.900 Lần đo 18.000 19.300 18.200 Lần đo 18.100 19.500 18.300 Lần đo 18.100 19.900 18.300 17.940 19.340 18.100 Giá trị trung bình lần đo Theo kết bảng trên, giá trị độ rọi trung bình lần đo dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz 17.940 lx; với nguồn sáng chuẩn Olympus 19.340 lx; với nguồn sáng chuẩn R Wolf 18.100 lx Như vậy, giá trị độ rọi trung bình lớn dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng hãng Olympus giá trị độ rọi có suy giảm dây cáp dẫn sáng Olympus lắp BPTG để kết nối với nguồn sáng hãng khác, mức độ suy giảm cụ thể sau: - Độ suy giảm dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 độ 𝑟ọ𝑖 𝐿𝑢𝑥 ) = 19.340 − 17.940 = 1.400 (𝑙𝑥) Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 %) = (1 − - 17.940 ) × 100 = 7,24 % 19.340 Độ suy giảm dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 độ 𝑟ọ𝑖 𝐿𝑢𝑥 ) = 19.340 − 18.100 = 1.240 (𝑙𝑥) Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 %) = (1 − 18.100 ) × 100 = 6,42 % 19.340 81 Như vậy, ta thấy giá trị độ rọi dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz suy giảm 1.400 lx, tương ứng với 7,24% so với kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus, kết nối với nguồn sáng R Wolf suy giảm 1.240 lx, tương ứng với 6,42% so với kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus Độ suy giảm theo phần trăm dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng theo chuẩn hãng khác có giá trị lớn so với độ suy giảm theo phần trăm dây cáp dẫn sáng Karl Storz, nhiên suy giảm độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Olympus không chênh lệch nhiều so với suy giảm độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng Karl Storz Điều dây cáp dẫn sáng Olympus có đường kính bó sợi cáp quang nhỏ dây cáp dẫn sáng Karl Storz, với giá trị suy giảm độ rọi Lux gần nhau, so với đường kính nhỏ độ suy giảm tính theo phần trăm có giá trị lớn Chính vậy, độ rọi suy giảm thực dây cáp dẫn sáng Olympus kết nối với nguồn sáng hãng khác không chênh lệch nhiều so với độ rọi suy giảm dây cáp dẫn sáng Karl Storz, người sử dụng hoàn tồn điều chỉnh tăng độ sáng nguồn sáng (nếu cần thiết) trình nội soi để bù lại phần suy giảm, tương tự trường hợp dây cáp dẫn sáng Karl Storz 4.4.3 Đánh giá thay đổi độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng R Wolf Đối với dây cáp dẫn sáng R Wolf, thực phép đo với trường hợp sau: kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf; lắp BPTG kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz; lắp BPTG kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus Hình ảnh trình đo trường hợp thể hình 4.34 82 A B C Hình 4.34 Độ rọi dây cáp dẫn sáng R Wolf kết nối với nguồn sáng: A chuẩn Karl Storz, B – chuẩn Olympus, C – chuẩn R Wolf Sau thực phép đo lần trường hợp kết nối dây cáp dẫn sáng R Wolf, giá trị độ rọi ghi nhận lại thể bảng 4.3 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp giá trị độ rọi Lux dây cáp dẫn sáng R Wolf (đơn vị: lx) Dây cáp dẫn sáng R Wolf Nguồn sáng Karl Storz Nguồn sáng Olympus Nguồn sáng R Wolf Lần đo 31.500 31.800 33.300 Lần đo 31.400 32.000 33.400 Lần đo 31.800 32.400 33.800 Lần đo 32.000 32.500 33.600 Lần đo 31.900 32.400 33.500 31.720 32.220 33.520 Giá trị trung bình lần đo 83 Theo kết bảng trên, giá trị độ rọi trung bình lần đo dây cáp dẫn sáng R Wolf kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz 31.720 lx; với nguồn sáng chuẩn Olympus 32.220 lx; với nguồn sáng chuẩn R Wolf 33.520 lx Như vậy, giá trị độ rọi trung bình lớn dây cáp dẫn sáng R Wolf kết nối với nguồn sáng hãng R Wolf giá trị độ rọi có suy giảm dây cáp dẫn sáng R Wolf lắp BPTG để kết nối với nguồn sáng hãng khác, mức độ suy giảm cụ thể sau: - Độ suy giảm dây cáp dẫn sáng R Wolf kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 độ 𝑟ọ𝑖 𝐿𝑢𝑥 ) = 33.520 − 31.720 = 1.800 (𝑙𝑥) Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 %) = (1 − - 31.720 ) × 100 = 5,37 % 33.520 Độ suy giảm dây cáp dẫn sáng R Wolf kết nối với nguồn sáng chuẩn Olympus Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 độ 𝑟ọ𝑖 𝐿𝑢𝑥 ) = 33.520 − 32.220 = 1.300 (𝑙𝑥) Độ 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 (𝑡ℎ𝑒𝑜 %) = (1 − 32.220 ) × 100 = 3,88 % 33.520 Như vậy, ta thấy giá trị độ rọi dây cáp dẫn sáng R Wolf kết nối với nguồn sáng chuẩn Karl Storz suy giảm 1.800 lx, tương ứng với 5,37% so với kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf, cịn kết nối với nguồn sáng Olympus suy giảm 1.300 lx, tương ứng với 3,88% so với kết nối với nguồn sáng chuẩn R Wolf Cũng tương tự trường hợp dây cáp dẫn sáng hãng Karl Storz Olympus, người sử dụng hồn tồn điều chỉnh tăng độ sáng nguồn sáng trình nội soi (nếu cần thiết) để bù lại phần suy giảm 4.5 Tổng kết BPTG kết nối dây cáp dẫn sáng nguồn sáng hãng sản xuất Karl Storz, Olympus R Wolf Bảng 4.4 thể tóm tắt kết thu sau thiết kế, chế tạo đánh giá tương thích BPTG kết nối dây cáp dẫn sáng nguồn sáng hãng sản xuất Karl Storz, Olympus R Wolf 84 Bảng 4.4 Tổng hợp BPTG kết nối dây cáp dẫn sáng nguồn sáng hãng sản xuất Karl Storz, Olympus R Wolf Nguồn sáng Karl Storz Dây cáp dẫn sáng Karl Storz Nguồn sáng Olympus - BPTG: - BPTG: Độ rọi Lux: 37.280 lx - Độ suy giảm: 1.200 lx ≈ 3,22% - BPTG: Dây cáp dẫn sáng Olympus Nguồn sáng R Wolf - Độ suy giảm: 1.040 lx ≈ 2,79% - BPTG: Độ rọi Lux: 19.340 lx - Độ suy giảm: 1.240 lx ≈ 6,42% - Độ suy giảm: 1.400 lx ≈ 7,24% - BPTG: - Kết nối trực tiếp, không cần BPTG Dây cáp dẫn sáng R Wolf - Độ suy giảm: 1.800 lx ≈ 5,37% - Độ suy giảm: 1.300 lx ≈ 3,88% Độ rọi Lux: 33.520 lx Các BPTG thiết kế đề tài luận văn có khả tương thích cao với hệ thống nội soi theo chuẩn hãng sản xuất khảo sát Karl Storz, Olympus R Wolf, suy giảm độ rọi theo phần trăm nằm khoảng 2,79% - 7,24% tất trường hợp kết nối khảo sát Bên cạnh đó, độ suy giảm cường độ Lux tối đa ghi nhận 1.800 lx, mức độ suy giảm chấp nhận độ rọi ban đầu nguồn sáng điều chỉnh giá trị 100.000 lx, tức khoảng 2/3 giá trị độ rọi tối đa nguồn sáng sử dụng để nghiên cứu khảo sát ta điều chỉnh tăng thêm độ rọi để bù lại phần suy giảm cần thiết 85 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài luận văn “Nghiên cứu tích hợp thành phần nội soi ống cứng hãng sản xuất khác hệ thống nội soi” hoàn thành mục tiêu đề ra, giới thiệu phương án để kết nối trang thiết bị, dụng cụ hãng sản xuất khác hệ thống nội soi, vị trí kết nối học Từ khảo sát nghiên cứu trình bày đề tài luận văn này, kết luận phương án kết nối học trang thiết bị, dụng cụ nội soi từ hãng sản xuất Karl Storz, Olympus R Wolf đưa sau: - Vị trí kết nối ống nội soi cứng coupler nội soi: Ống nội soi cứng coupler nội soi tất hãng tương thích với kích thước nắp thị kính (eyepiece cap) quy định chung tiêu chuẩn ISO/TS 18339:2015 - Vị trí kết nối coupler nội soi đầu thu camera: Cả hãng sản xuất khảo sát phần lớn hãng sản xuất khác sử dụng kiểu kết nối C-mount vị trí này, tương thích tính chất quang học cần nghiên cứu thêm Ngoài ra, số hãng sản xuất cố định thành phần thành cụm tách rời Do đó, việc kết nối coupler nội soi đầu thu camera hãng sản xuất khác chưa thực mang lại hiệu - Vị trí kết nối ống nội soi cứng dây cáp dẫn sáng: Với hãng sản xuất Karl Storz, Olympus R Wolf khảo sát, hãng thiết kế ống nội soi cứng sẵn sàng để tích hợp với dây cáp dẫn sáng hãng khác Do đó, để kết nối thành phần cần kết nối vào vị trí, sử dụng BPTG mà hãng thiết kế sẵn, chi tiết phương pháp kết nối cho hãng sản xuất trình bày chi tiết đề tài luận văn - Vị trí kết nối nguồn sáng nội soi dây cáp dẫn sáng: Cả hãng sản xuất khảo sát có thiết kế riêng vị trí kết nối Vì vậy, cần thiết kế BPTG cho trường hợp kết nối hãng khác Tồn quy trình thiết kế, chế tạo kết thu được trình bày chi tiết đề tài luận văn Kết đánh giá cuối cho thấy BPTG kết nối tương thích mặt học 86 mức độ suy giảm mặt quang học không lớn (trong khoảng 2,79% 7,24%) Điều xử lý dễ dàng trình thao tác sử dụng cách điều chỉnh tăng cường độ sáng nguồn sáng Một số kiến nghị cho nghiên cứu tiếp theo: - Đối với trang thiết bị nội soi sử dụng phần nghiên cứu để thiết kế BPTG kết nối nguồn sáng nội soi dây cáp dẫn sáng hãng, luận văn sử dụng dây cáp dẫn sáng sử dụng qua thời gian nguồn sáng mơ hình nguồn sáng mô để thực thử nghiệm Do đó, nghiên cứu thay đổi trang thiết bị với điều kiện tốt để tăng độ tin cậy kết đo - Phương pháp đánh giá tương thích việc kiểm tra thay đổi độ rọi Lux phương pháp đánh giá cục vị trí kết nối thành phần khảo sát Những nghiên cứu thiết kế phương pháp đánh giá tương thích tồn hệ thống nội soi để có kết tổng thể - Những nghiên cứu xem xét thêm số hãng sản xuất khác để tăng tính đa dạng đề tài 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Schneider and H Feussner "Diagnostic Procedures," in Biomedical Engineering in Gastrointestinal Surgery Elsevier, 2017, pp 87–220 [2] A Boese et al., "Endoscopic Imaging Technology Today," Diagnostics (Basel) vol 12, no 5, pp 1262, 2022 [3] S J V Lue and A P V Lue "Equipment and instrumentation in veterinary endoscopy," Vet Clin North Am Small Anim Pract vol 39, no 5, pp 817-837, Sep 2009 [4] T C Wood and D S Elson "Polarization response measurement and simulation of rigid endoscopes," Biomedical Optics Express vol 1, no 2, pp 463-470, 2010 [5] T B Giang T T Bách Phẫu thuật nội soi ổ bụng Nhà xuất Y học, 2012 [6] M Bahl (2019) "Structured Light Fields in Optical Fibers," in Fiber Optics From Fundamentals to Industrial Applications Intechopen [Online] Available: https://www.intechopen.com/chapters/67332 [7] R Liang "Endoscope Optics," in Optical Design for Biomedical Imaging SPIE, 2011, pp 379-443 [8] Karl Storz “Cold Light Fountain Power LED 175 SCB.” Internet: https://www.karlstorz.com/cz/en/product-detailpage.htm?productID=1000060265&cat=1000189931, 2022 [9] C Pignon et al., "Flexible Gastrointestinal Endoscopy in Ferrets (Mustela putorius furo)," Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice vol 18, no 3, pp 369-400, 2015 88 [10] R P Buyalos "Principles of Endoscopic Optics and Lighting," in Practical Manual of Operative Laparoscopy and Hysteroscopy, 2th ed Springer, 1997, pp 23-31 [11] FLIR “Selecting a Lens for your Camera.” Internet: https://www.elimec.co.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/Selectinglens.pdf, Jan 31, 2017 [12] “Microscopes — Interfacing connection type C.” ISO 10935:2009, Aug 1, 2009 [13] "Endotherapy devices — Eyepiece cap and light guide connector." ISO/TS 18339:2015, Nov 1, 2015 [14] Karl Storz “Our Journey – History from 1945.” Internet: https://www.karlstorz.com/de/en/history.htm, 2022 [15] Olympus Corporation "Company Presentation." Internet: https://www.olympus-global.com/company/profile/pdf/profile_en_2023.pdf, 2022 [16] Richard Wolf “75 Years of Richard Wolf GmbH - Passion for change.” Internet: https://www.richard-wolf.com/en/75-years-of-richard-wolf- gmbh/history, 2022 [17] Karl Storz “Telepresence - Imaging systems, documentation, illumination, equipment carts.” Internet: https://www.karlstorz.com/cps/rde/xbcr/karlstorz_assets/ASSETS/3331211.p df, Feb 2019 [18] Richard Wolf “Imaging.” Internet: https://www.richard- wolf.cn/fileadmin/user_upload/Imaging_en.pdf, 2022 [19] Olympus “Surgical Endoscopy.” http://items.olympus.eu/common/epaper-oste/index.html#0, 2022 Internet: 89 [20] H A E Keitz Light Calculations and Measurements Red Globe Press London 1971 90 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Trương Gia Mỹ Ngày, tháng, năm sinh: 02/08/1997 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Địa liên lạc: 14/21 An Bình, Phường 5, Quận 5, TP HCM Số điện thoại: 0769664399 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Bậc đào tạo Đại học Cao học Nơi đào tạo Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM Thời gian đào tạo Chuyên ngành 2015 – 2019 Kỹ thuật vật liệu 2020 – Vật lý kỹ thuật Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ 2019 – nay: Cơng Ty TNHH Thiết Bị Y Khoa Bảo Lợi