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在醫(yī)療領(lǐng)域，顯示清晰度的提高，將大大提升醫(yī)生對(duì)醫(yī)學(xué)影像的判斷速度和手術(shù)的精準(zhǔn)度。2019年印發(fā)的《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2019-2022年）》即指出，要加快醫(yī)療健康領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用，加快推進(jìn)超高清術(shù)野攝像機(jī)、內(nèi)窺鏡手術(shù)設(shè)備等超高清產(chǎn)品研發(fā)及應(yīng)用，推動(dòng)超高清視頻技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)療、手術(shù)培訓(xùn)、內(nèi)窺鏡手術(shù)、醫(yī)療影像檢測(cè)等方面的廣泛應(yīng)用。

當(dāng)下，以4K內(nèi)窺鏡、4K腹腔鏡系統(tǒng)為代表的4K醫(yī)療終端助力提升醫(yī)療診斷效率，4K數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)取得一定進(jìn)展，4K遠(yuǎn)程醫(yī)療為緩解醫(yī)療資源不均衡起到積極作用，4K醫(yī)療示教為培養(yǎng)醫(yī)療人才提供便利。

 

超高清賦能醫(yī)療的三個(gè)方向

 

4K超高清的高圖像分辨率和色彩還原度特性促進(jìn)醫(yī)療顯示設(shè)備的迭代升級(jí)，同時(shí)也對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程示教大有裨益。

 

醫(yī)用內(nèi)窺鏡是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最常用的醫(yī)療器械之一，對(duì)無(wú)延遲顯示和高精度圖像的要求越來(lái)越高。4K超高清顯示幫助提供更清晰的視野和位置感知，是國(guó)內(nèi)外內(nèi)窺鏡產(chǎn)品的主要發(fā)展方向之一。

 

4K超高清內(nèi)窺鏡生成的圖像分辨率是傳統(tǒng)高清的四倍，可真實(shí)再現(xiàn)影像色彩，可觀察到細(xì)微血管、神經(jīng)及筋膜層次，還可觀察到傳統(tǒng)高清內(nèi)鏡難以探查的病變區(qū)及活檢部位細(xì)節(jié)，對(duì)于解剖層面及血管擁有更高的辨識(shí)度。基于高圖像質(zhì)量及清晰度，4K超高清內(nèi)窺鏡可用于傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡難以操作的精細(xì)手術(shù)，如神經(jīng)血管手術(shù)。同時(shí)，4K超高清內(nèi)窺鏡基于清晰顯示或辨識(shí)膜性解剖層面、細(xì)微血管、神經(jīng)、淋巴結(jié)清掃范圍邊界等特點(diǎn)，在胃、結(jié)直腸、胰腺、甲狀腺、減重、疝等手術(shù)中的應(yīng)用更具實(shí)用價(jià)值。

 

與4K超高清內(nèi)窺鏡相匹配使用的4K內(nèi)窺顯示器是微創(chuàng)手術(shù)成像不可或缺的設(shè)備，在醫(yī)用顯示眾多門(mén)類中技術(shù)難度最高。4K內(nèi)窺顯示將提升外科手術(shù)的操作效率，促進(jìn)外科醫(yī)生對(duì)于病灶的判斷準(zhǔn)確。

 

4K醫(yī)療設(shè)備升級(jí)只是超高清賦能醫(yī)療的一個(gè)代表。目前我國(guó)醫(yī)療資源分布嚴(yán)重不均衡，同時(shí)醫(yī)學(xué)再教育群體龐大，現(xiàn)有醫(yī)療資源配置和醫(yī)療教育模式不能完全滿足需要。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程會(huì)診和教學(xué)作為重要補(bǔ)充手段，多采用普通視頻、照片等二維信息進(jìn)行醫(yī)學(xué)信息傳遞，但以二維信息反映復(fù)雜的人體三維結(jié)構(gòu)，在精準(zhǔn)性和安全性上存在較大的局限性，距離遠(yuǎn)程視頻傳輸“無(wú)損畫(huà)質(zhì)、無(wú)延時(shí)”醫(yī)療級(jí)專業(yè)要求相差甚遠(yuǎn)。

 

基于4K超高清視頻技術(shù)，融合5G、AI、云計(jì)算、VR/AR/MR技術(shù)，將虛擬與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景連接，提供全新、超高清的視覺(jué)呈現(xiàn)與交互方式，不僅讓大型醫(yī)院專家和接受會(huì)診醫(yī)生之間達(dá)成全息“超時(shí)空、面對(duì)面”三維立體精準(zhǔn)遠(yuǎn)程會(huì)診，通過(guò)超高清的病情細(xì)節(jié)信息的實(shí)時(shí)共享，為最佳治療方案的制定提供了有力工具，使治療方案變得更加精準(zhǔn)、高效，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的共享，解決優(yōu)秀醫(yī)療資源分布不平衡的問(wèn)題，從而大力提升基層和偏遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)療救治水平，降低偏遠(yuǎn)地區(qū)患者的醫(yī)療費(fèi)用。還可以幫助基層醫(yī)生更好地掌握醫(yī)學(xué)理論知識(shí)和操作技能，大大增加基層醫(yī)生動(dòng)手實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)和能力，促進(jìn)醫(yī)學(xué)培訓(xùn)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

 

以4K內(nèi)窺鏡為代表的醫(yī)療設(shè)備發(fā)展迅速

 

2015年，索尼與奧林巴斯的合資企業(yè)SOMED發(fā)布了全球首款4K外科內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，助推4K超高清內(nèi)窺鏡更快地進(jìn)入市場(chǎng)。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，2020年，全球4K超高清內(nèi)窺鏡市場(chǎng)規(guī)模達(dá)10億美元，占同年全球醫(yī)用內(nèi)窺鏡市場(chǎng)總規(guī)模的4.7%。預(yù)計(jì)2030年全球4K超高清內(nèi)窺鏡市場(chǎng)將達(dá)94億美元，占全球醫(yī)用內(nèi)窺鏡市場(chǎng)總規(guī)模的23.8%。其中，2020年中國(guó)4K超高清內(nèi)窺鏡市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3億元人民幣，預(yù)期2030年將增加至124億元。

 

雖然國(guó)內(nèi)醫(yī)用內(nèi)窺鏡市場(chǎng)仍主要被奧林巴斯等國(guó)際械企占據(jù)，但國(guó)內(nèi)企業(yè)已解決4K超高清內(nèi)窺鏡的大數(shù)據(jù)量、傳輸、色彩還原等軟硬件難題。《2021內(nèi)窺鏡創(chuàng)新趨勢(shì)報(bào)告》顯示，中國(guó)共有20余家醫(yī)療器械企業(yè)的4K成像（攝像）系統(tǒng)獲得國(guó)家藥監(jiān)局批準(zhǔn)。例如，新光維醫(yī)療推出4K醫(yī)用內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)；圖格醫(yī)療研發(fā)的AIENDO-4K超高清內(nèi)窺鏡系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)首款獲得醫(yī)院采購(gòu)的國(guó)產(chǎn)4K內(nèi)窺鏡產(chǎn)品；邁瑞醫(yī)療、蘇州美潤(rùn)達(dá)、歐譜曼迪等企業(yè)將熒光內(nèi)鏡與4K技術(shù)結(jié)合，推出4K超高清熒光內(nèi)鏡。

 

以上這些產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用。據(jù)記者了解，2021年8月，由衡山科學(xué)城大井醫(yī)療器械科技有限公司自主研發(fā)的4K超高清內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)，已在衡陽(yáng)市各大三甲醫(yī)院投入試用。

 

今年4月，海信醫(yī)療最新發(fā)布全球首臺(tái)55英寸4K Mini LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器，以成像景深感和立體感有效解決了醫(yī)生在手術(shù)場(chǎng)景下暗場(chǎng)出血點(diǎn)為黑色、層次感差的痛點(diǎn)。

青島大學(xué)附屬醫(yī)院院長(zhǎng)董蒨對(duì)此評(píng)價(jià)道：“海信Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器的上市大大改善了手術(shù)情況下大量出血點(diǎn)及神經(jīng)系統(tǒng)的可見(jiàn)性，使腔體內(nèi)組織能夠真實(shí)還原，達(dá)到與實(shí)際開(kāi)放式臨床手術(shù)媲美的效果，可以有效減我們醫(yī)生手術(shù)過(guò)程的視覺(jué)疲勞度，提高了手術(shù)的效率。”

 

在4K醫(yī)用內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺顯示器之外，業(yè)內(nèi)預(yù)判，受腹腔鏡手術(shù)需求帶動(dòng)，4K超高清顯示也有成為微創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置的趁勢(shì)。在普外科領(lǐng)域，4K腹腔鏡系統(tǒng)手術(shù)適應(yīng)包括肝臟、膽囊、胰腺、脾臟、胃、結(jié)直腸、闌尾、疝、甲狀腺等多個(gè)亞?？啤ＤM醫(yī)學(xué)、心臟外科、普外科等多種領(lǐng)域均開(kāi)始逐步納入4K腹腔鏡設(shè)備，越來(lái)越多的領(lǐng)域開(kāi)始接納4K腹腔鏡系統(tǒng)。

 

據(jù)悉，2021年4月，廣東醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院胃腸肛門(mén)外科在粵西地區(qū)開(kāi)展了"4K高清下熒光顯影腹腔鏡結(jié)腸癌根治術(shù)"。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)把4K與熒光聯(lián)合應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)，實(shí)時(shí)顯露了腫瘤所致位置，從而精準(zhǔn)徹底完成切除，實(shí)現(xiàn)個(gè)體、微創(chuàng)治療。

 

在單一設(shè)備基礎(chǔ)上，4K超高清醫(yī)療還朝著綜合解決方案邁進(jìn)，4K數(shù)字化手術(shù)室具備低延時(shí)、超高清、全院覆蓋等優(yōu)勢(shì)，助力醫(yī)療綜合效率大幅提升。

 

海信醫(yī)療在今年4月最新發(fā)布了第五代“基于圍術(shù)期全業(yè)務(wù)流程管理”的智慧手術(shù)部整體解決方案。該4K數(shù)字化手術(shù)室包括一體化工作站、4K術(shù)野攝像機(jī)、4K內(nèi)窺鏡顯示器、55英寸手術(shù)室顯示器以及系列管理軟件等，實(shí)現(xiàn)手術(shù)影像從采集、傳輸?shù)斤@示的端到端低延時(shí)和超高清顯示。該解決方案已在2022年2月應(yīng)用于同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院膠州醫(yī)院的青島膠州首例3D腹腔鏡下進(jìn)行直腸癌無(wú)腹部切口保肛NOSES手術(shù)上。

海信醫(yī)療工程師向記者介紹道，海信醫(yī)療為同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院膠州醫(yī)院建設(shè)了全院級(jí)4K數(shù)字化手術(shù)室，以4K數(shù)字化室為中心，與主任辦公室、病理科等各業(yè)務(wù)單元實(shí)現(xiàn)音視頻互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)全院覆蓋，有效突破傳統(tǒng)手術(shù)室信息孤島等問(wèn)題，全面提升手術(shù)效率。目前，海信醫(yī)療4K數(shù)字化手術(shù)室已經(jīng)在中國(guó)人民解放軍火箭軍總醫(yī)院、濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院太白湖院區(qū)、粵北人民醫(yī)院等全國(guó)幾十家各級(jí)醫(yī)院落地。

 

超高清醫(yī)療解決醫(yī)療資源不均衡和遠(yuǎn)程示教難題

 

在產(chǎn)業(yè)界提供高質(zhì)量解決方案，醫(yī)院等積極探索應(yīng)用的共同推進(jìn)下，目前，超高清遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程示教領(lǐng)域已誕生了多個(gè)典型案例。未來(lái)還可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)查房、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、病人定位、緊急求助等豐富多樣的臨床應(yīng)用，為基層和偏遠(yuǎn)地區(qū)普惠醫(yī)療創(chuàng)造條件。

 

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院葉哲偉教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)開(kāi)發(fā)的超高清混合現(xiàn)實(shí)全息影像系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全息顯示的多角度沉浸式體驗(yàn)，幫助患者在本地就能接受大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)的專家級(jí)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源最大程度的共享利用。2020年，該團(tuán)隊(duì)堅(jiān)守武漢協(xié)和醫(yī)院一線，成功創(chuàng)建新冠肺炎患者全病程混合現(xiàn)實(shí)三維立體醫(yī)學(xué)影像，并通過(guò)超高清視頻進(jìn)行展示與交互。目前該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)施超高清視頻5G混合現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程會(huì)診指導(dǎo)超百例。

 

該團(tuán)隊(duì)的超高清視頻數(shù)字醫(yī)學(xué)教學(xué)平臺(tái)整合優(yōu)質(zhì)超高清教學(xué)視頻資源到云端平臺(tái)上，并將傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育重點(diǎn)與真實(shí)操作情景的虛擬再現(xiàn)進(jìn)行融合，4K/8K視頻帶來(lái)更清晰的圖像，使規(guī)培醫(yī)生、基層醫(yī)生能夠更好地把握培訓(xùn)細(xì)節(jié)。4K/8K視頻提升訓(xùn)練算法模型的準(zhǔn)確度，提供了一個(gè)更加富有層次和維度的學(xué)習(xí)途徑，促進(jìn)臨床能力的培養(yǎng)、操作技能訓(xùn)練。目前該團(tuán)隊(duì)還成立了華中科技大學(xué)智能醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)開(kāi)展一系列基于超高清視頻的臨床應(yīng)用和輔助教學(xué)項(xiàng)目。例如戴上系統(tǒng)的全息呈現(xiàn)頭盔實(shí)現(xiàn)超高清手術(shù)方案的全息呈現(xiàn)與異地協(xié)同討論、超高清術(shù)中實(shí)時(shí)交互指導(dǎo)、觀摩全息3D病例等。

視聯(lián)動(dòng)力于2019年承建了全國(guó)第一個(gè)4K超高清醫(yī)學(xué)級(jí)別的遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)——海南省遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)，可為醫(yī)療系統(tǒng)提供4K/8K超高清醫(yī)學(xué)品質(zhì)、大并發(fā)、無(wú)延遲、安全穩(wěn)定可靠的視頻通信服務(wù)。目前平臺(tái)覆蓋海南省17個(gè)市縣205家鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院，建立與33家上級(jí)單位的醫(yī)學(xué)信息交流平臺(tái)。該平臺(tái)接入全國(guó)第一個(gè)基于4K的超高清遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)衛(wèi)生專網(wǎng)，將國(guó)內(nèi)其他省份優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源引入海南，助力醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)快速發(fā)展。

 

2021年6月，深圳市龍華區(qū)衛(wèi)生健康局?jǐn)y手華為，基于華為CloudLink云視頻平臺(tái)的大規(guī)模遠(yuǎn)程互動(dòng)和1080P、4K高清視頻通話能力，搭建起覆蓋整個(gè)龍華區(qū)的智慧醫(yī)療云平臺(tái)，有效緩解了該區(qū)域醫(yī)療資源分布不均、公立醫(yī)院與其他醫(yī)院、社康之間技術(shù)水平不一等問(wèn)題。還有助于構(gòu)建起了遠(yuǎn)程教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，醫(yī)護(hù)人員可以通過(guò)大屏、PC和手機(jī)隨時(shí)在線觀看教學(xué)，進(jìn)行知識(shí)專題點(diǎn)播、調(diào)閱電子病歷、文獻(xiàn)等。

 

今年5月，前海人壽廣州總醫(yī)院胃腸外科成功完成一例4K+5G大腸癌根治術(shù)直播+同步同質(zhì)手術(shù)示教，實(shí)現(xiàn)了4K超高清手術(shù)操作實(shí)時(shí)分享觀摩、遠(yuǎn)程教學(xué)與指導(dǎo)，使年輕醫(yī)生“零距離”觀摩手術(shù)過(guò)程，聆聽(tīng)頂尖專家的專業(yè)講解。

 

當(dāng)下，面對(duì)我國(guó)醫(yī)療行業(yè)現(xiàn)實(shí)需求，產(chǎn)業(yè)界和應(yīng)用界正不遺余力推進(jìn)超高清視頻技術(shù)更有效地賦能醫(yī)療的進(jìn)程。在產(chǎn)業(yè)界，海信集團(tuán)高級(jí)副總裁陳維強(qiáng)表示，海信醫(yī)療產(chǎn)業(yè)是海信集團(tuán)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的又一個(gè)重要戰(zhàn)略方向，今年海信集團(tuán)董事會(huì)又額外批準(zhǔn)增加了5億元的醫(yī)療技術(shù)預(yù)研和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)費(fèi)，更好地推進(jìn)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 

在應(yīng)用界，醫(yī)生團(tuán)隊(duì)從臨床需求、提高醫(yī)院運(yùn)轉(zhuǎn)效率出發(fā)研究超高清醫(yī)療技術(shù)和應(yīng)用，醫(yī)院正加大4K超高清醫(yī)療設(shè)備、手術(shù)室、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的采購(gòu)力度。各級(jí)政府、衛(wèi)健系統(tǒng)也切實(shí)推進(jìn)地區(qū)超高清遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)建設(shè)緩解醫(yī)療資源分布不均、跨地域就診難等醫(yī)療行業(yè)痛點(diǎn)。

 

當(dāng)下，超高清醫(yī)療正從市場(chǎng)培育和認(rèn)知教育走向大規(guī)模發(fā)展的階段。雖然道阻且長(zhǎng)，但未來(lái)可期。