Медицинский HD-эндоскоп — это медицинская эндоскопическая система с высоким разрешением, высокой цветопередачей и передовыми технологиями визуализации, используемая в основном для малоинвазивной хирургии (например, лапароскопии, торакоскопии, артроскопии) или диагностических исследований (например, гастроэнтероскопии, бронхоскопии). Его основная особенность заключается в возможности получения чётких и детальных изображений в режиме реального времени, что помогает врачам выполнять точные операции. Ниже приведены его основные характеристики и классификации:
1. Основные стандарты HD-эндоскопов
Разрешение
Full HD (1080p): минимальные требования, разрешение 1920×1080 пикселей.
4K Ultra HD (2160p): разрешение 3840×2160 пикселей, основная конфигурация high-end, может отображать более тонкие кровеносные сосуды, нервы и другие структуры.
3D HD: обеспечивает стереоскопическое зрение с помощью системы двух линз для улучшения восприятия глубины хирургического вмешательства (например, при роботизированной хирургии Da Vinci).
Датчик изображения
Датчик CMOS/CCD: в эндоскопах высокого класса используются датчики CMOS с задней подсветкой или CCD с глобальным затвором, низкий уровень шума и высокая чувствительность (например, серия Sony IMX).
Капсульная эндоскопия: некоторые диагностические капсульные эндоскопы уже поддерживают беспроводную передачу данных высокой четкости.
Восстановление цвета и динамический диапазон
Технология HDR: расширяет диапазон контрастности светлых и темных участков, чтобы избежать переэкспонирования ярких участков или потери деталей в темных областях.
Оптимизация естественного цвета: восстановление истинного цвета тканей (например, розовой слизистой оболочки и красных кровеносных сосудов) с помощью алгоритмов.
2. Типичные типы эндоскопов высокой четкости
Жесткие эндоскопы (такие как лапароскопы и артроскопы)
Материал: металлический корпус зеркала + оптическая стеклянная линза, не гнется.
Преимущества: чрезвычайно высокое разрешение (обычно 4K), высокая прочность, подходит для хирургии.
Мягкие эндоскопы (такие как гастроэнтероскопы и бронхоскопы)
Материал: Гибкое оптоволокно или корпус электронного зеркала, сгибаемый.
Преимущества: Гибкий доступ к естественным полостям тела человека, частичная поддержка электронного окрашивания (например, узкоспектральной визуализации NBI).
Эндоскопы специального назначения
Флуоресцентные эндоскопы: в сочетании с флуоресцентными маркерами ICG (индоцианин зеленый) позволяют в режиме реального времени визуализировать опухоли или кровоток.
Конфокальная лазерная эндоскопия: позволяет визуализировать клеточные структуры для ранней диагностики рака.
3. Техническая поддержка эндоскопов высокой четкости
Оптическая система
Объектив с большой светосилой (значение F < 2,0), широкоугольная конструкция (поле зрения > 120°) уменьшают искажение изображения.
Технология источников света
Светодиодный/лазерный источник холодного света: высокая яркость, низкое тепловыделение, предотвращает ожоги тканей.
Обработка изображений
Подавление шума в реальном времени, усиление контуров, маркировка с помощью искусственного интеллекта (например, идентификация полипов).
Стерилизация и долговечность
Твердое зеркало выдерживает дезинфекцию при высоких температурах и давлении, а мягкое зеркало имеет водонепроницаемую герметичную конструкцию (стандарт IPX8).
IV. Сравнение с обычными эндоскопами
Особенности Эндоскопы высокой четкости Обычные эндоскопы
Разрешение ≥1080p, до 4K/8K Обычно стандартное разрешение (ниже 720p)
Технология визуализации: HDR, 3D, многоспектральная, обычное изображение в белом свете
Датчик Высокочувствительный КМОП/ПЗС Низкоуровневый КМОП или волоконно-оптический датчик формирования изображений
Сценарии применения: тонкая хирургия, раннее выявление рака, базовое обследование или простая хирургия.
V. Представительные продукты на рынке
Olympus: гастроинтестинальная эндоскопическая система EVIS X1 (с поддержкой 4K+ИИ).
Stryker: 1688 4K лапароскопическая система.
Отечественная замена: серия HD-550 от Mindray Medical и Kaili Medical.
Краткое содержание
Основная ценность медицинских эндоскопов высокой чёткости заключается в повышении точности диагностики и безопасности хирургических операций, а их технические барьеры сосредоточены в оптической конструкции, производительности датчиков и обработке изображений в реальном времени. В будущем ожидается развитие в сторону более высокого разрешения (8K), интеллектуальных технологий (анализ в реальном времени с помощью искусственного интеллекта) и миниатюризации (например, одноразовые электронные эндоскопы).