随着微创手术 (MIS) 的发展和进步，内窥镜已成为改进外科手术不可或缺的组成部分。在半导体制造与成像技术领域取得的进步，不仅能够持续地为实现创新注入强大动力，同时还可为内窥镜每年都能进一步扩展至全新的应用领域铺平道路。本白皮书将对赛灵思 FPGA 进行全面论述，介绍其如何帮助内窥镜制造商克服复杂的设计约束，生产出极具竞争优势的产品；如何帮助他们成功构建外形小巧的低功耗内窥镜摄像头、高性价比的摄像机控制单元(CCU)，以及多功能、低成本的图像管理设备。
内窥镜系统介绍
技术进步已推动内窥镜广泛应用于众多不同的领域。医疗卫生机构积极采用内窥镜技术，并出于种种原因不断要求供应商对技术进行改进创新。
在某些疾病的诊断中，内窥镜拥有当今其他技术不可匹敌的卓越性能，如在结肠和溃疡息肉或消化道真菌的检查中。采用内窥镜诊断不仅可以避免辐射，而且对患者造成的痛苦也是最少的。由于具备这些与生俱来的固有优势，医生纷纷采用内窥镜技术，并不断要求实现技术的改良创新，以进一步提升成像能力。这种需求促使供应商采用窄带成像 (Narrow Band Imaging)、自体荧光成像 (Autofluorescence Imaging) 以及多带成像等最新技术。与早期的内窥镜系统相比，这些方法能够提供血管、病变和粘膜表面更为准确的可视化视图，从而让医生能够更准确地为患者进行诊断。
通过实现微创手术技术，内窥镜极大地提高了患者的护理质量。传统的手术不仅需要大切口才能让手术操作人员检查对象组织，并且还要使用大型的手持器械，而采用内窥镜和腹腔镜（一种带硬管的内窥镜）则仅用切开一两个长度不超过 1 厘米的小切口就能实现微创的外科手术，从而显著降低了感染的风险，让患者能够在数日之内就快速康复出院，而其它的众多治疗过程则需要数个星期的时间。更短的住院治疗能够给医疗机构和保险公司的成本结构带来很大的益处。不过，与开膛剖腹的开放式外科手术相比，腹腔镜治疗的费用更昂贵且治疗过程可能更长。因此医疗机构一直在寻求能以更高效率和更低成本进行手术治疗的创新途径。
医生希望设备具有尺寸小、灵活性好、重量轻等优异特性，这样他们就能在摆放设备的时候在尽量长的时间里既让患者感到舒适，又不会让手术操作人员感到疲倦。在诊断和手术内窥操作中，医生需要通过小切口插入内窥镜，以获得可用的目标图像。在使用纤维内窥镜的诊断过程中，医生需要手持内窥镜一段时间。在手术过程中，虽然可将设备安装在机械装置上，但需要在狭小的空间里同时使用多个腹腔镜和手术工具，这给手术的安排带来了难度。
由于系统尺寸小，电子产品的发热量必须低，因为可用于热耗散的空间非常小，而且手持产品的外壳耐热性也非常低。这就要求供应商既要最大限度地缩小电子系统的机械尺寸，同时又要克服低功耗设计约束带来的更大挑战。 |
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