世界首例8K摄像脑外科手术镜头曝光

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在来自日本全国的众多医务工作者行经的会场大堂，矗立着一台85英寸的巨大显示器。NHK在“第29届日本医学会总会2015关西”的学术演讲及展示会（2015年4月11～13日于日本国立京都国际会馆等举行）上，公开了用8K（8000×4000像素级）摄像头拍摄的2015年2月实施的脑外科显微镜手术影像。

以前虽有过用配备8K摄像头的内窥镜（8K内窥镜视镜）拍摄消化系统及眼科手术的事例，但使用8K摄像头拍摄脑外科手术据称属世界首例。使用的8K摄像头是由NHK与日本国内设备厂商共同开发的。据称，通过采用8K影像能够清晰显现非常细的毛细血管等，这在以前是很难做到的。

在此次展示中，NHK还播放了用8K摄像头拍摄的日本顺天堂大学教授天野笃主刀的心脏血管外科手术的影像。天野笃曾负责为日本天皇进行过手术，是心脏外科的名医。

日本医学影像联盟（Medical Imaging Consortium，MIC）理事长千叶敏雄称，“最大的收获是可以得到非常清晰、立体感和真实感都很强的图像”。今后将利用此次的试验成果，不断进行技术改进，力争使8K内窥镜在2017年投入实用。

杏林大学医学院附属医院的青木在介绍使用8K内窥镜的手术的录像。介绍时使用的显示器为支持4K（4000×2000像素级）的产品

MIC曾于2014年1月24日公布了使用8K内窥镜为动物（猪）实施手术的成果。后来，该联盟又针对8K内窥镜在人类手术中的应用进行了探讨，并为此咨询了大学的伦理委员会，同时征得了患者的同意。

2014年11月10日，MIC在日本杏林大学医学院附属医院（东京都三鹰市）使用8K内窥镜实施了消化器官手术。2014年12月5日，又在三宅医院（爱知县名古屋市）使用8K显微镜实施了眼科手术。两次手术分别在内窥镜和显微镜上安装了配备3300万像素2.5英寸CMOS图像传感器的8K摄像头。在此次的发布会上，参与这些手术的医生登台发言，借助手术时的真实影像，介绍了采用8K技术的效果和今后面临的课题。

MIC理事长千叶登台发言

本文下一页：8K在拍摄微细血管时发挥出威力

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8K技术在拍摄微细血管时发挥出威力

杏林大学医学院附属医院在为两名胆结石患者（均为70多岁的男性）实施的胆囊摘除手术中使用了8K内窥镜。MIC的千叶表示，胆囊附近“分布着动脉等重要血管和胆管，不掌握其分布情况，就无法安全地摘除胆嚢。8K技术可在这样的部位发挥作用”。参与这台手术的医生青木久惠在介绍手术感想时表示，“一般来说，影像放大之后都会变得模糊，只有8K技术可以连微细血管都看得非常清楚”。据介绍，两位患者均在手术后第四天出院，恢复得很好。

三宅医院为11位患者实施了白内障、青光眼以及治疗糖尿病视网膜病的玻璃体手术等，并在手术中使用了8K显微镜。该院院长三宅谦作表示，“正因为采用了8K技术，才能掌握玻璃体的微细血管中停止血液循环的位置”。

三宅在介绍使用8K显微镜实施眼科手术的录像。使用的是设置在记者发布会会场外的Astrodesign公司的8K显示器

该联盟还从临床试验结果中发现了8K内窥镜和8K显微镜存在的一些问题。比如，8K内窥镜的感光度不够会影响色调，而且摄像头又大又重，会干扰到手术视野。而且，因为相机头十分笨重，所以拿在手中非常吃力。其中，感光度问题尤其严重，“目前的感光度只有2K

(2000×1000像素级）摄像头的1/40”（MIC副理事长谷冈健吉）。8K显微镜方面，接受手术的眼睛本身就构成了一个透镜系统，此外还有手术使用的小型透镜，“因为存在多个透镜，所以提高精细度之后，反而会出现令人意想不到的问题，比如像差（失真）更为突出等”（三宅）。

技术改进已有了方向

为了解决这些问题，8K内窥镜的开发课题主要有五个。第一是进一步实现小型轻量化。10年前8K摄像机的重量为80kg，现在已经减轻至2.2kg。今后将使重量进一步减轻至1/2、1/4。据介绍，把8K摄像机分离为CMOS图像传感器部分和电路（图像处理）部分，就能大幅实现小型化。

在会场展示的8K内窥镜

第二是包括镜头设计在内，改进光学系统。第三是实现超高感光度。谷冈表示，“可以通过安装放大机构来提高感光度，但这样做需要很长时间。即便如此，我们仍打算在（实用化目标时间）两年内实现5倍以上的高感光度”。

第四是导入用来防止焦点错位影响的自动对焦技术。第五是导入3D立体技术。据介绍，3D视觉在眼科等领域有很明显的效果，技术上“完全可以实现”。

MIC的谷冈曾担任NHK放送技术研究所所长，他根据自己的经验介绍说，关于8K影像在工业领域的应用，“将会早于广电领域，先进入附加值较高的医疗领域。这样一来，量产效果就会促使成本降低，小型化也会逐步实现，随后便会进入广电领域。经过这样一个过程之后，8K技术将于2020年顺利进入广电领域”。千叶强调，该联盟的目标是使8K内窥镜“实现业务化，为提高日本在医疗器械领域的国际竞争力作出贡献”。