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全球首台套！我院诊疗一体化4K内窥镜创新平台取得重要突破

发布时间：2021-01-22

聚焦颠覆性、未来性的肿瘤诊疗一体化微创医疗器械技术

腹腔镜微创手术已成为全球引领性手术方法，因创伤小、并发症少、安全性高、康复快，成为临床首选。然而真正诊疗一体化的4D腹腔镜手术设备仍然缺乏。

我院徐漫涛、邢东明团队立足于个性化医疗，应用人工智能技术，研发过渡性、颠覆性、未来性的肿瘤治疗和诊断医疗器械技术，打造微创外科医疗器械（3D/4K/4D胸腹腔镜、吻合器、超声及电外科能量平台、多自由度外科手术器械及手术机器人以及肿瘤消融技术）和内窥镜下医疗器械（3D大肠镜、3D胃镜、3D胆道镜及内窥镜下智能手术钳及能量平台）技术平台，实现基于内窥镜下的医疗医械的进口替代和弯道超车。相关技术已完成关键技术研发，并成功签约转化，预计2022年进入临床。

威斯尼斯人娱乐平台研发的超清4K内窥镜成像系统

（左为摄像手柄，右为主机）

创新五个首次，唯有原创方有机遇

我院创新团队应用半导体行业的MEMS技术，改造传统CMOS传感器为微型化、高动态成像的医用成像传感器，结合新型能量发生器技术，实现微创外科和消化道自然腔体下的智能手术器械的更新换代。

原创性技术实现五个首次：

1. 国际首台4K电子内窥镜研发及核心零部件产业化；

2. 国际首台3D大肠镜研发及核心零部件产业化；

3. 国际首台套3D双4K内窥镜技术研发及零部件研发；

4. 电控轻型腹腔镜手术机器人研发；

5. 国际首台套4D电子内窥镜研发-4D荧光电子内窥镜。

1080P与4K成像对比，4K呈现组织细节更为清晰

拥有基于MEMS工艺的微型CMOS传感器技术、微型光学透镜系统组装工艺和计算机3D视差补偿以及4D图像重建算法和颜色补偿算法，克服传统3D及4K内窥镜成本高、临床色彩表现差、缺少立体深度感以及组织表面下的立体体素成像等缺点。

原始创新给医生、患者带来全新价值

4K电子内窥镜的超清分辨率以及超高动态范围，克服传统高清的2D内窥镜缺少图像的深度信息和难以准确地展示组织器官间的解剖学关系等缺点，呈现出组织的超高清分辨率特征，具有8K成像特征，更细致和细腻的展现了组织间隙和解剖平面之间的几何结构关系和色彩对应关系，部分展现了组织纹理及器官的功能成像，提高术中对目标或感兴趣区域的视觉判别准确率，提高手术器械操作的准确性，减少手术失误，缩短学习曲线。

4K腹腔镜手术现场

全高清3D内窥大肠镜，应用团队传承的3D成像技术，将3D腹腔镜技术嫁接到3D大肠镜产品，为国际内窥镜软镜的首次3D创新。3D大肠镜不仅可以用于结直肠下的内窥镜手术，具有内窥镜器械定位和抓取快，缝合和电切速度快，准确度高，一定程度上降低ESD手术的肠穿孔率；而且可以提高大肠癌的筛查率，3D下大肠镜图像可以放大肠息肉4-8倍，使肠镜下息肉的3D几何表面形状更加清楚，有利于医生对息肉类型以及分型做出更准确判断。

4D电子内窥镜技术集成4个微型摄像头，其中2个为荧光摄像系统，基于术中感兴趣区域或占位性病变部位，重建组织表面下三维体素图像，实现术中病理成像。该技术的实现部件能对肿瘤边界进行实时定位和分割，并能实现肿瘤组织的代谢成像、术中病理成像，改变传统术中病理等待时间长的缺点，缩短手术时间，是颠覆性的外科成像技术。

目标明确：成为全球化、杰出的肿瘤外科医疗器械研发平台

基于团队目前在内窥镜成像技术领先优势（未来3年左右可在3D超清内窥镜及4K电子内窥镜成像领域超过奥林巴斯），主要采用新型光电材料、传感器技术、智能机器人技术以及新型高分子材料、镀膜工艺以及压电陶瓷工艺。打造中国奥林巴斯创新平台，筹划医疗器械创新实验室qLab的技术集：4D电子内窥镜技术、不可逆性电穿孔肿瘤消融技术、实时病理成像技术（超清4K三维PET即时成像内窥镜和4D内窥镜技术）、拉曼光谱腹腔镜系统、图像引导电动吻合器技术、无线温控超声刀技术、下一代腹腔镜手术机器人（自动定位和半自动缝合技术），成为全球化的、杰出的肿瘤外科医疗器械研发平台（Center of Excellence）。