醫(yī)療領(lǐng)域現(xiàn)在正在推進(jìn)多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，內(nèi)窺鏡手術(shù)領(lǐng)域也是其中之一。為了減輕手術(shù)對患者造成的負(fù)擔(dān)，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用越來越活躍。下面就從內(nèi)窺鏡手術(shù)領(lǐng)域來看一下醫(yī)療創(chuàng)新。

現(xiàn)在，替代會給患者帶來巨大負(fù)擔(dān)的開腹手術(shù)、使用外科用內(nèi)窺鏡（硬質(zhì)內(nèi)窺鏡）的內(nèi)窺鏡手術(shù)的比例正在迅速提高。在低創(chuàng)化這一大的醫(yī)療趨勢下，這種傾向在今后還會越來越明顯。

支撐這種趨勢的是技術(shù)創(chuàng)新，其中的關(guān)鍵技術(shù)是“影像技術(shù)”。因?yàn)閮?nèi)窺鏡手術(shù)要一邊看著插入體內(nèi)（患部）的攝像頭的影像一邊做手術(shù)，沒有影像技術(shù)就無法實(shí)施。

利用二維及低分辨率影像時，面臨的課題是難以把握縱深感。因此需要采用三維（3D）顯示、4K（4000×2000像素級）等高精細(xì)顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)真實(shí)感強(qiáng)的視覺效果。某醫(yī)療器械廠商指出，“在做內(nèi)窺鏡手術(shù)時，如果使用3D影像，就更容易把握縫合時的位置關(guān)系等，因此能夠加快手術(shù)速度、減輕患者負(fù)擔(dān)”。

關(guān)于影像技術(shù)在外科內(nèi)鏡領(lǐng)域的應(yīng)用，主要有兩大趨勢，一是內(nèi)窺鏡本身的3D化和高精細(xì)化，二是對實(shí)現(xiàn)了3D化及高精細(xì)化的內(nèi)窺鏡獲得的圖像進(jìn)行處理的周邊設(shè)備的開發(fā)。下面就分別介紹這兩方面的事例。

不斷推進(jìn)3D化

在內(nèi)窺鏡本身的3D化和高精細(xì)化方面，首先，3D化（3D內(nèi)窺鏡）的開發(fā)最近幾年非?；钴S。雖然3D內(nèi)窺鏡的實(shí)用案例目前還很少，但在全球最大的醫(yī)療器械展“MEDICA”等展會上，有很多企業(yè)都展出了試制品。估計今后這一市場會穩(wěn)步擴(kuò)大。

索尼預(yù)計，“到2015年，外科內(nèi)鏡的20％將支持3D”。索尼與奧林巴斯于2012年9月決定成立合資公司“索尼奧林巴斯醫(yī)療解決方案”，而索尼公開表明要通過該合資公司進(jìn)行開發(fā)、設(shè)計、銷售、制造的產(chǎn)品只有3D內(nèi)窺鏡一種。索尼預(yù)計這種新一代內(nèi)窺鏡的市場“到2020年將達(dá)到3300億日元”，其目標(biāo)是獲得20％以上的市場份額。

采用超高清技術(shù)

索尼奧林巴斯醫(yī)療解決方案公司宣布，不僅要開發(fā)3D內(nèi)窺鏡，還將開發(fā)4K內(nèi)窺鏡。像這樣的高精細(xì)化今后還將不斷發(fā)展。

代表性事例是，采用8K（8000×4000像素級）影像信號、即“超高清”的內(nèi)窺鏡試制品已經(jīng)問世。日本醫(yī)學(xué)影像聯(lián)盟（Medical Imaging Consortium，MIC）于2014年1月24日在東京舉行了新聞發(fā)布會，宣布開發(fā)出了8K內(nèi)窺鏡，并成功實(shí)施了動物實(shí)驗(yàn)。MIC理事長兼日本國立成育醫(yī)療研究中心社會與臨床研究中心副主任、醫(yī)療器械開發(fā)部長千葉敏雄表示，“這一成果是世界首例”。

動物實(shí)驗(yàn)是在2013年12月7日實(shí)施的，利用的動物是內(nèi)臟與人類內(nèi)臟極其接近的豬。實(shí)驗(yàn)取得的8K內(nèi)窺鏡手術(shù)成果主要有三方面：（1）能夠利用內(nèi)窺鏡做微細(xì)手術(shù)、（2）將顯示器變成了電視顯微鏡、（3）可利用腹腔內(nèi)的空間。

緩解醫(yī)生的緊張

微細(xì)手術(shù)方面，顯微鏡手術(shù)通常使用的0.02～0.029mm粗的絲線也能用肉眼看到。此外，還能看到以前的HD內(nèi)窺鏡看不到的肝臟微細(xì)血管的截面。

電視顯微鏡方面，即使將8K內(nèi)窺鏡拍攝的部分圖像放大，也能夠獲得清晰的圖像，因此醫(yī)生在手術(shù)時無需佩戴“手術(shù)放大鏡”等裝備。

腹腔內(nèi)的空間方面，即使內(nèi)窺鏡不靠近患處，也能夠獲得清晰的影像，因此能夠確?？臻g，可以消除“醫(yī)生擔(dān)心內(nèi)窺鏡碰到手術(shù)器具等緊張的情緒”。

千葉理事長介紹說，這次的8K內(nèi)窺鏡“能夠獲得只有高精細(xì)影像才有的自然的縱深感”。不過，這種縱深感跟3D影像的立體感不同，因此，“即使8K內(nèi)窺鏡問世，也不會凌駕于3D內(nèi)窺鏡之上，而是與之并存。當(dāng)然，如果能實(shí)現(xiàn)既支持8K又支持3D的內(nèi)窺鏡就太棒了”。

另一方面，關(guān)于4K和8K的區(qū)別，千葉理事長做了如下解釋：“4K和8K與現(xiàn)行HD內(nèi)窺鏡的主要區(qū)別在于能否超越人類視力的極限。而4K和8K的區(qū)別主要是感覺上的，一旦看了8K，就不能回到4K了。”

采用夜視攝像頭的技術(shù)

此外，還有企業(yè)在嘗試?yán)米灾骷夹g(shù)提高內(nèi)窺鏡的“感光度”，已宣布涉足內(nèi)窺鏡用攝像頭開發(fā)的先鋒就是很好的例子。該公司于2012年10月底與大塚制藥旗下的醫(yī)療器械廠商——大塚醫(yī)療設(shè)備公司達(dá)成了業(yè)務(wù)合作，雙方將共同開發(fā)采用先鋒攝像頭的內(nèi)窺鏡，并通過大塚醫(yī)療設(shè)備公司推向市場。

先鋒打算在內(nèi)窺鏡攝像頭開發(fā)中采用“HEED-HARP”技術(shù)，借此實(shí)現(xiàn)與其他公司的傳統(tǒng)產(chǎn)品的大幅差異化。HEED-HARP融合了先鋒開發(fā)的冷陰極型平面電子源“HEED”（high-efficiency electron emission device）和以NHK放送技術(shù)研究所為中心開發(fā)的超高感光度光電轉(zhuǎn)換膜“HARP”（high-gain avalancherushing amorphous photoconductor）。

當(dāng)光從HARP膜一側(cè)射入時，會在以非晶硒(a-Se)為主要成分的HARP膜內(nèi)部生成與光量相對應(yīng)的空穴?？昭ㄔ贖ARP膜內(nèi)如雪崩般增加。這些空穴被HEED釋放的電子中和，通過檢測此時的電流便可形成圖像。該技術(shù)以前曾在“NHK技研展”等場合公開過，受到了業(yè)內(nèi)相關(guān)人士的極大關(guān)注。

采用該技術(shù)的攝像頭（HEED-HARP攝像頭）的最大特點(diǎn)是感光度高。比如，在周圍照度為0.6lx（相當(dāng)于月光）的環(huán)境下，也可以不用數(shù)字補(bǔ)償處理而獲得清晰的圖像。

為了充分利用HEED-HARP技術(shù)的這一特點(diǎn)，先鋒過去也曾在夜視攝像頭等很多應(yīng)用方面進(jìn)行了摸索，試制出了相應(yīng)的攝像頭。但截至目前，該技術(shù)在任何用途上都未投入實(shí)用過。

作為新的應(yīng)用領(lǐng)域，先鋒將目光瞄準(zhǔn)了內(nèi)窺鏡，希望通過將該技術(shù)用于觀察黑暗的體內(nèi)，使內(nèi)窺鏡具有新的特點(diǎn)。先鋒向大塚醫(yī)療設(shè)備公司提出了這一想法，后者對HEED-HARP攝像頭的實(shí)力非常感興趣，因此決定共同開發(fā)內(nèi)窺鏡。