Teknologjia e Zezë e Endoskopit Mjekësor (1) Imazhe 4K/8K Ultra HD+3D

Teknologjia e imazherisë së endoskopëve mjekësorë ka pësuar një zhvillim të jashtëzakonshëm nga përkufizimi standard (SD) në përkufizimin e lartë (HD), dhe tani në imazhe stereoskopike 4K/8K me përkufizim ultra të lartë + 3D. Ky revolucion teknologjik ka përmirësuar shumë saktësinë kirurgjikale, shkallën e zbulimit të lezioneve dhe përvojën operative të mjekut. Më poshtë ofrohet një hyrje gjithëpërfshirëse mbi parimet teknike, avantazhet kryesore, zbatimet klinike, produktet përfaqësuese dhe trendet e ardhshme.

1. Parimet teknike

(1) Imazhe me Përkufizim Ultra të Lartë 4K/8K

fuqia zgjidhëse:

4K: 3840 × 2160 piksel (afërsisht 8 milionë piksel), që është 4 herë më shumë se 1080P (Full HD).

8K: 7680 × 4320 piksel (afërsisht 33 milionë piksel), me një rritje 4 herë më të madhe të qartësisë.

Teknologjia kryesore:

Sensor CMOS me dendësi të lartë: zonë më e madhe fotosensitive, duke përmirësuar cilësinë e imazhit në mjedise me dritë të ulët.

HDR (Diapazon i Lartë Dinamik): rrit kontrastin midis dritës dhe errësirës, duke shmangur ekspozimin e tepërt ose të pamjaftueshëm.

Motori i përpunimit të imazhit: zvogëlimi i zhurmës në kohë reale, përmirësimi i skajeve (siç është "përpunimi i sinjalit Ultra HD" i Olympus VISERA 4K).

(2) Imazhe Stereoskopike 3D

Metoda e zbatimit:

Sistemi i lenteve të dyfishta: Dy kamera të pavarura simulojnë pabarazinë e syrit të njeriut dhe sintetizojnë imazhe 3D (siç është Stryker1588 AIM).

Shfaqja e dritës së polarizuar/ndarjes së kohës: Shikimi stereoskopik arrihet nëpërmjet syzeve speciale (disa sisteme laparoskopike).

Përparësitë kryesore:

Perceptimi i thellësisë: Gjykoni me saktësi marrëdhënien hapësinore midis niveleve organizative (siç janë nervat dhe enët e gjakut).

Zvogëlimi i lodhjes vizuale: më afër shikimit natyror, zvogëlimi i gabimit të "operimit të planit" të kirurgjisë 2D.

2. Përparësitë kryesore (krahasuar me endoskopinë tradicionale me definicion të lartë)

3. Skenarët e aplikimit klinik

(1) Zbatimi kryesor i 4K/8K me definicion ultra të lartë

Diagnoza e hershme e tumoreve:

Në depistimin e kancerit kolorektal, 4K mund të identifikojë polipe të vogla <5 mm (të cilat anashkalohen lehtësisht nga endoskopia tradicionale).

I kombinuar me imazherinë me brez të ngushtë (NBI), shkalla e zbulimit të hershëm të kancerit është rritur në mbi 90%.

Kirurgji komplekse minimalisht invazive:

Prostatektomia radikale laparoskopike: Shfaqja e qartë 4K e tufave neurovaskulare zvogëlon rrezikun e mosmbajtjes urinare.

Kirurgjia e tiroides: rezolucion 8K i nervit laringjeal rekurrent për të shmangur dëmtimin.

(2) Zbatimi kryesor i imazherisë stereoskopike 3D

Funksionim në hapësirë të ngushtë:

Rezeksioni transnazal i tumorit të hipofizës: Shmangni prekjen e arteries karotide të brendshme me shikim 3D.

Kirurgjia laparoskopike me një portë të vetme (LESS): Perceptimi i thellësisë përmirëson saktësinë e manipulimit të instrumenteve.

Sutura dhe anastomoza:

Anastomoza gastrointestinale: Qepja 3D është më e saktë dhe zvogëlon rrezikun e rrjedhjes.

4. Përfaqësimi i prodhuesve dhe produkteve

5. Sfidat teknike dhe zgjidhjet

(1) Sasia e të dhënave është rritur në mënyrë dramatike

Problemi: Trafiku i videos 4K/8K është i lartë (4K kërkon gjerësi bande ≥ 150Mbps) dhe pajisjet tradicionale përjetojnë vonesë transmetimi.

Zgjidhja:

Transmetimi i sinjalit me fibra optike (siç është protokolli TIPCAM i Karl Storz).

Algoritmi i kompresimit (kodimi HEVC/H.265).

(2) Problem me marramendje 3D

Problemi: Disa mjekë janë të prirur ndaj lodhjes kur përdorin 3D për një kohë të gjatë.

Zgjidhja:

Rregullim dinamik i gjatësisë fokale (siç është sistemi AIM i Stryker, i cili mund të kalojë midis 2D dhe 3D).

Teknologji 3D me sy të zhveshur (fazë eksperimentale, nuk ka nevojë për syze).

(3) Kosto e lartë

Problemi: Çmimi i një sistemi endoskopi 4K mund të arrijë nga 3 deri në 5 milionë juanë.

Drejtimi i përparimit:

Zëvendësimi vendas (siç është hapja e endoskopëve mjekësorë 4K me një çmim vetëm 50% të atyre të importuar).

Dizajn modular (vetëm përmirësimi i kamerës, duke ruajtur strehuesin origjinal).

6. Trendet e Zhvillimit të Ardhshëm

Popullarizimi 8K + përmirësimi i inteligjencës artificiale:

8K e kombinuar me IA për etiketimin e lezioneve në kohë reale (siç është bashkëpunimi i Sony me Olympus për të zhvilluar endoskopinë 8K+IA).

Projeksion holografik 3D:

Navigimi i imazheve holografike intraoperative (siç është Microsoft HoloLens 2 që integron të dhënat endoskopike).

Transmetim pa tel 4K/8K:

Rrjeti 5G mbështet transmetimin e drejtpërdrejtë të operacioneve kirurgjikale në distancë 4K (siç është pilotuar nga Spitali i Përgjithshëm i Ushtrisë Çlirimtare Popullore).

Endoskop fleksibël 3D:

Endoskop elektronik 3D fleksibël (i përshtatshëm për rrugët e ngushta të frymëmarrjes siç janë bronket dhe kanalet biliare).

përmbledh

Teknologjia endoskopike 4K/8K+3D po riformëson standardin e kirurgjisë minimalisht invazive:

Në nivelin diagnostik, shkalla e zbulimit të kancerit të hershëm është rritur ndjeshëm, duke zvogëluar diagnozat e humbura.

Niveli kirurgjikal: Shikimi 3D zvogëlon vështirësinë operative dhe shkurton kurbën e të mësuarit.

Në të ardhmen, integrimi me inteligjencën artificiale, 5G-në dhe teknologjinë holografike do të sjellë një epokë të re të "kirurgjisë inteligjente".