产用携手,超高清医疗悄然上路

2022-05-30 08:40:50
卢梦琪
文章摘要: 当下,以4K内窥镜、4K腹腔镜系统为代表的4K医疗终端助力提升医疗诊断效率,4K数字化手术室建设取得一定进展,4K远程医疗为缓解医疗资源不均衡起到积极作用,4K医疗示教为培养医疗人才提供便利。

在医疗领域,显示清晰度的提高,将大大提升医生对医学影像的判断速度和手术的精准度。2019年印发的《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》即指出,要加快医疗健康领域创新应用,加快推进超高清术野摄像机、内窥镜手术设备等超高清产品研发及应用,推动超高清视频技术在远程医疗、手术培训、内窥镜手术、医疗影像检测等方面的广泛应用。

当下,以4K内窥镜、4K腹腔镜系统为代表的4K医疗终端助力提升医疗诊断效率,4K数字化手术室建设取得一定进展,4K远程医疗为缓解医疗资源不均衡起到积极作用,4K医疗示教为培养医疗人才提供便利。

超高清赋能医疗的三个方向

4K超高清的高图像分辨率和色彩还原度特性促进医疗显示设备的迭代升级,同时也对远程医疗和远程示教大有裨益。

医用内窥镜是现代医学最常用的医疗器械之一,对无延迟显示和高精度图像的要求越来越高。4K超高清显示帮助提供更清晰的视野和位置感知,是国内外内窥镜产品的主要发展方向之一。

4K超高清内窥镜生成的图像分辨率是传统高清的四倍,可真实再现影像色彩,可观察到细微血管、神经及筋膜层次,还可观察到传统高清内镜难以探查的病变区及活检部位细节,对于解剖层面及血管拥有更高的辨识度。基于高图像质量及清晰度,4K超高清内窥镜可用于传统内窥镜难以操作的精细手术,如神经血管手术。同时,4K超高清内窥镜基于清晰显示或辨识膜性解剖层面、细微血管、神经、淋巴结清扫范围边界等特点,在胃、结直肠、胰腺、甲状腺、减重、疝等手术中的应用更具实用价值。

与4K超高清内窥镜相匹配使用的4K内窥显示器是微创手术成像不可或缺的设备,在医用显示众多门类中技术难度最高。4K内窥显示将提升外科手术的操作效率,促进外科医生对于病灶的判断准确。

4K医疗设备升级只是超高清赋能医疗的一个代表。目前我国医疗资源分布严重不均衡,同时医学再教育群体庞大,现有医疗资源配置和医疗教育模式不能完全满足需要。传统远程会诊和教学作为重要补充手段,多采用普通视频、照片等二维信息进行医学信息传递,但以二维信息反映复杂的人体三维结构,在精准性和安全性上存在较大的局限性,距离远程视频传输“无损画质、无延时”医疗级专业要求相差甚远。

基于4K超高清视频技术,融合5G、AI、云计算、VR/AR/MR技术,将虚拟与现实场景连接,提供全新、超高清的视觉呈现与交互方式,不仅让大型医院专家和接受会诊医生之间达成全息“超时空、面对面”三维立体精准远程会诊,通过超高清的病情细节信息的实时共享,为最佳治疗方案的制定提供了有力工具,使治疗方案变得更加精准、高效,促进优质医疗资源的共享,解决优秀医疗资源分布不平衡的问题,从而大力提升基层和偏远地区的医疗救治水平,降低偏远地区患者的医疗费用。还可以帮助基层医生更好地掌握医学理论知识和操作技能,大大增加基层医生动手实践操作的机会和能力,促进医学培训质量的进一步提高。

以4K内窥镜为代表的医疗设备发展迅速

2015年,索尼与奥林巴斯的合资企业SOMED发布了全球首款4K外科内窥镜系统,助推4K超高清内窥镜更快地进入市场。根据弗若斯特沙利文数据,2020年,全球4K超高清内窥镜市场规模达10亿美元,占同年全球医用内窥镜市场总规模的4.7%。预计2030年全球4K超高清内窥镜市场将达94亿美元,占全球医用内窥镜市场总规模的23.8%。其中,2020年中国4K超高清内窥镜市场规模达3亿元人民币,预期2030年将增加至124亿元。

虽然国内医用内窥镜市场仍主要被奥林巴斯等国际械企占据,但国内企业已解决4K超高清内窥镜的大数据量、传输、色彩还原等软硬件难题。《2021内窥镜创新趋势报告》显示,中国共有20余家医疗器械企业的4K成像(摄像)系统获得国家药监局批准。例如,新光维医疗推出4K医用内窥镜摄像系统;图格医疗研发的AIENDO-4K超高清内窥镜系统是国内首款获得医院采购的国产4K内窥镜产品;迈瑞医疗、苏州美润达、欧谱曼迪等企业将荧光内镜与4K技术结合,推出4K超高清荧光内镜。

以上这些产品已经实现临床应用。据记者了解,2021年8月,由衡山科学城大井医疗器械科技有限公司自主研发的4K超高清内窥镜摄像系统,已在衡阳市各大三甲医院投入试用。

今年4月,海信医疗最新发布全球首台55英寸4K Mini LED医用内窥显示器,以成像景深感和立体感有效解决了医生在手术场景下暗场出血点为黑色、层次感差的痛点。

青岛大学附属医院院长董蒨对此评价道:“海信Mini-LED医用内窥显示器的上市大大改善了手术情况下大量出血点及神经系统的可见性,使腔体内组织能够真实还原,达到与实际开放式临床手术媲美的效果,可以有效减我们医生手术过程的视觉疲劳度,提高了手术的效率。”

在4K医用内窥镜、内窥显示器之外,业内预判,受腹腔镜手术需求带动,4K超高清显示也有成为微创医疗设备标准配置的趁势。在普外科领域,4K腹腔镜系统手术适应包括肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、胃、结直肠、阑尾、疝、甲状腺等多个亚专科。模拟医学、心脏外科、普外科等多种领域均开始逐步纳入4K腹腔镜设备,越来越多的领域开始接纳4K腹腔镜系统。

据悉,2021年4月,广东医科大学附属第二医院胃肠肛门外科在粤西地区开展了"4K高清下荧光显影腹腔镜结肠癌根治术"。该团队通过把4K与荧光联合应用于腹腔镜手术,实时显露了肿瘤所致位置,从而精准彻底完成切除,实现个体、微创治疗。

在单一设备基础上,4K超高清医疗还朝着综合解决方案迈进,4K数字化手术室具备低延时、超高清、全院覆盖等优势,助力医疗综合效率大幅提升。

海信医疗在今年4月最新发布了第五代“基于围术期全业务流程管理”的智慧手术部整体解决方案。该4K数字化手术室包括一体化工作站、4K术野摄像机、4K内窥镜显示器、55英寸手术室显示器以及系列管理软件等,实现手术影像从采集、传输到显示的端到端低延时和超高清显示。该解决方案已在2022年2月应用于同济大学附属东方医院胶州医院的青岛胶州首例3D腹腔镜下进行直肠癌无腹部切口保肛NOSES手术上。

海信医疗工程师向记者介绍道,海信医疗为同济大学附属东方医院胶州医院建设了全院级4K数字化手术室,以4K数字化室为中心,与主任办公室、病理科等各业务单元实现音视频互联互通,实现全院覆盖,有效突破传统手术室信息孤岛等问题,全面提升手术效率。目前,海信医疗4K数字化手术室已经在中国人民解放军火箭军总医院、济宁医学院附属医院太白湖院区、粤北人民医院等全国几十家各级医院落地。

超高清医疗解决医疗资源不均衡和远程示教难题

在产业界提供高质量解决方案,医院等积极探索应用的共同推进下,目前,超高清远程医疗、远程示教领域已诞生了多个典型案例。未来还可能实现移动查房、实时监测、病人定位、紧急求助等丰富多样的临床应用,为基层和偏远地区普惠医疗创造条件。

华中科技大学同济医学院附属协和医院叶哲伟教授团队研发开发的超高清混合现实全息影像系统,能够实现全息显示的多角度沉浸式体验,帮助患者在本地就能接受大型医疗机构的专家级优质医疗服务,实现了优质医疗资源最大程度的共享利用。2020年,该团队坚守武汉协和医院一线,成功创建新冠肺炎患者全病程混合现实三维立体医学影像,并通过超高清视频进行展示与交互。目前该团队已经实施超高清视频5G混合现实远程会诊指导超百例。

该团队的超高清视频数字医学教学平台整合优质超高清教学视频资源到云端平台上,并将传统医学教育重点与真实操作情景的虚拟再现进行融合,4K/8K视频带来更清晰的图像,使规培医生、基层医生能够更好地把握培训细节。4K/8K视频提升训练算法模型的准确度,提供了一个更加富有层次和维度的学习途径,促进临床能力的培养、操作技能训练。目前该团队还成立了华中科技大学智能医学实验室,已经开展一系列基于超高清视频的临床应用和辅助教学项目。例如戴上系统的全息呈现头盔实现超高清手术方案的全息呈现与异地协同讨论、超高清术中实时交互指导、观摩全息3D病例等。

视联动力于2019年承建了全国第一个4K超高清医学级别的远程医疗平台——海南省远程医疗平台,可为医疗系统提供4K/8K超高清医学品质、大并发、无延迟、安全稳定可靠的视频通信服务。目前平台覆盖海南省17个市县205家乡镇卫生院,建立与33家上级单位的医学信息交流平台。该平台接入全国第一个基于4K的超高清远程医学卫生专网,将国内其他省份优质医疗资源引入海南,助力医疗卫生事业快速发展。

2021年6月,深圳市龙华区卫生健康局携手华为,基于华为CloudLink云视频平台的大规模远程互动和1080P、4K高清视频通话能力,搭建起覆盖整个龙华区的智慧医疗云平台,有效缓解了该区域医疗资源分布不均、公立医院与其他医院、社康之间技术水平不一等问题。还有助于构建起了远程教学培训系统,医护人员可以通过大屏、PC和手机随时在线观看教学,进行知识专题点播、调阅电子病历、文献等。

今年5月,前海人寿广州总医院胃肠外科成功完成一例4K+5G大肠癌根治术直播+同步同质手术示教,实现了4K超高清手术操作实时分享观摩、远程教学与指导,使年轻医生“零距离”观摩手术过程,聆听顶尖专家的专业讲解。

当下,面对我国医疗行业现实需求,产业界和应用界正不遗余力推进超高清视频技术更有效地赋能医疗的进程。在产业界,海信集团高级副总裁陈维强表示,海信医疗产业是海信集团产业转型的又一个重要战略方向,今年海信集团董事会又额外批准增加了5亿元的医疗技术预研和产业化经费,更好地推进医疗产业发展。

在应用界,医生团队从临床需求、提高医院运转效率出发研究超高清医疗技术和应用,医院正加大4K超高清医疗设备、手术室、远程医疗系统的采购力度。各级政府、卫健系统也切实推进地区超高清远程医疗平台建设缓解医疗资源分布不均、跨地域就诊难等医疗行业痛点。

当下,超高清医疗正从市场培育和认知教育走向大规模发展的阶段。虽然道阻且长,但未来可期。

信息化软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:莎莉
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