October 2023
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改变医疗的未来:世界首创8K画质内窥镜的开发
日本的医生与NHK技术研究所携手合作,全球首次将8K技术引进内窥镜摄像机。通过其大屏幕甚至可以看到细微的神经与血管,从而可以更安全地进行高难度的手术。这种突破常识的影像分辨率是如何使医疗发生变化的呢?
"仿佛是进入了患者的腹部进行手术一样。"
看着映现在监视器整个屏幕上的8K内窥镜的影像,世界上首个临床8K手术——胆囊切除手术的执刀医、杏林大学的森俊幸医生如此感叹道。8K硬性内窥镜画面所具有的像素,是现在普遍使用的2K内窥镜的16倍,相当于能看到10米之远的报纸的视力。据说8K内窥镜能清晰地看到肉眼所无法辨别的细微血管或缝合线。
世界首创的8K画质内窥镜的开发者,是曾执刀各种内窥镜手术的日本医生千叶敏雄。当时,千叶敏雄感到画质及感光度都很低的传统型内窥镜存在着改善的余地。
2006年,NHK播放的逮捕劫机犯的纪录片引起了当时作为国立成育医疗研究中心医生的千叶敏雄的注意。尽管是在漆黑的深夜拍摄的,但人物的脸部却清晰可辨。千叶敏雄便想到把这个映像技术利用到内窥镜上,于是,他立即前往位于国立成育医疗研究中心街对面的NHK技术研究所,毫无事先预约地直接与对方谈了起来。当时的所长谷冈健吉碰巧路过,双方一拍即合,并开始了对硬性内窥镜的合作研究,在这个过程中,先后引进了夜视HARP技术与超高清8K技术。2014年,8K内窥镜被引入临床,在这一阶段,试制的8K摄像机重达2.5公斤,要使它能达到手术中实用的水平,小型化及轻量化是一个很大的课题。经过反复试验,实际上仅用了4个月的时间,就成功将重量降低到450克。2017年,8K内窥镜实现了产品化,之后又推出了手术用的8K显微镜。"我认为正因为日本在8K图像传感器及内窥镜用镜头方面有着非常高超的技术实力,才能使8K内窥镜的实用化得以实现。"千叶敏雄这样说道。
千叶敏雄又说:"传统的内窥镜与8K内窥镜相比,临场感的差异是非常悬殊的。一旦体验过8K,就难以再回头使用原来的低画质内窥镜了。"使用可清晰看到细微结构体的8K内窥镜,不仅可以更安全、高精度地完成手术,同时,也使得至今被认为困难的手术成为可能。"8K内窥镜理应能够让优秀外科医生的手术视频发挥教学作用,同时也能使专家的远程手术或线上诊疗顺利地进行",正如千叶敏雄所说,8K内窥镜给医疗带来了广泛的可行性。
要最大程度地利用8K内窥镜的技术,不可或缺的是有助于顺利传送庞大数据的5G及光纤等高速通信环境的完备。并且,随着超于人工操作的更为精密的机器人钳子、以及能根据高精度图像迅速进行诊断的AI开发的不断推进,届时8K内窥镜就能极大地发挥出其真正的价值。"如何将出色的东西尽快送到现场,这是很重要的。为此,我认为需要有跨职种及跨国家的开放性创新。我们将与海外开展合作,利用我们的8K技术来推进基础设施建设及技术开发。"以电视广播为主轴而获得发展的日本的影像技术,正对未来医疗的变化产生着影响。为了实现更为优质的医疗,千叶敏雄的挑战将会继续。
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