通过4K内窥镜显示屏看到的图像，真的是4K图像吗？
电子医疗器械展观察到，近十年，技术的快速进步引发了人们对画面质量的极致追求，屏幕分辨率的不断提升如潮水般席卷市场。
分辨率是衡量图像清晰度的参数，从耳熟能详的标清、高清、全高清，再到4K超高清，广泛应用于电子设备、医用内窥镜等多个领域。
用于提升屏幕分辨率的4K技术，不止可用于电子产品以提升观众的视觉体验，更能应用在治病救人的医疗利器上，如医用内窥镜。
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4K超高清内窥镜生成的图像分辨率是传统高清内镜的四倍，这对临床的价值不言而喻。但内窥镜达到4K标准的前提是从图像采集到图像处理再到图像显示均实现4K。在内窥镜临床实际应用中，我们看到的结果真是如此吗？
壁垒高筑的4K内窥镜
实现内镜系统“全程4K”成关键
4K内镜的研发难点在于如何实现内镜系统的“全程4K”，要获取真正意义上的4K图像，需要将4K技术应用于内窥镜成像的每个步骤。4K医用内窥镜成像系统需要4K摄像主机、4K摄像头、4K显示屏、4K光学/电子镜、配套内窥镜耗材及核心成像技术等所有组件协同工作。
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“4K分辨率”是过度简化的概念, “4K显示分辨率” 不等于好的视频图像。
以4K或者8K电视机为例，如果播放的视频源文件不是4K格式，那么即便使用4K乃至8K的显示器播放，观众也很难享受到超高清电视带来的视觉盛宴。
医用内窥镜的发展跨越两个世纪，从未停止过对更高清晰度的追求。对比传统高清内镜，4K内窥镜有着无可比拟的优势，4K超高清内窥镜生成的图像分辨率是传统高清内镜的四倍，实现的前提是内镜技术上要实现从图像采集、图像处理到图像显示全程超高清。
电子医疗器械展了解到，内窥镜的飞速发展离不开国家政策的激励，从《中国制造2025》到《健康中国2030规划纲要》，高端医疗器械国产化已经达到了前所未有的国家战略高度。Medtec China ADTE高端有源医疗装备技术展以”研发、创新”为动力，集中展示光学组件、内窥镜部件、激光器、成像解决方案、芯片传感、集成电路、连接器线束、电源电机、软件配套等产品。如果您也专注于高端有源医械领域技术创新，扫描下方二维码立刻报名参展，立享早鸟价！
国产硬镜已迈入4K硬门槛
国产4K软镜任重而道远
医用内窥镜本就是技术壁垒极高的精密型医疗器械，供应链复杂，涉及100多个零部件，包括传感器、镜体外层、钢丝、光纤、手骨、润滑油等，且内镜制造步骤繁杂，无法自动化，很多生产环节依靠人工精细活，大部分零件靠手工制造和组装，为防止技术外流，奥林巴斯的软镜制造工厂至今没有迁出日本。
因此内镜要实现从图像采集、图像处理到图像显示全程超高清，其中需要攻克的技术难度可想而知。
随着国产CMOS传感器的成功突围，国内厂商在自主研发高端软性和硬性内窥镜方面持续取得重大突破。根据国家药监局官网，截至目前，已有47家国产厂商、9家进口厂商的4K硬镜产品获NMPA批准。
相比硬镜，软镜除了要解决机电和图像算法处理等关键问题外，最棘手的是软镜要操控可弯曲的镜体通道伸入人体并完成拍摄、手术等一系列精细操作。
如果用于采集原始信号的光学镜头系统的成像解析力达不到4K级别，那最后输出显示的图像也很难说是真正意义上的4K图像。
正如木桶原理所述，当前4K软式内窥镜技术的真正挑战在于克服光学镜头设计上的限制，尤其是有限的镜体末端空间中。更重要的挑战不在于单纯地提升像素数量，而在于如何平衡好光圈孔径的大小、光学解析力两者与有效景深范围之间的矛盾问题，从而为用户提供更高的成像质量和更好的视觉体验。
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和硬镜的产品构造不同，软镜的感光元器件（CCD/CMOS）必须前置，因此安装在镜头前端的感光元器件的尺寸被严格限制，内镜镜头需要通过自然孔道或者小切口进入人体，镜头的尺寸直接影响内镜对人体创伤的严重程度。
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保证受检者的舒适性将对患者的伤害降到最低的同时，还要保证高质量的清晰成像，这就意味着内镜摄像镜头要在极小的尺寸内实现800万像素以上的超高清4K成像，这对技术实力的要求可谓是极高。
放眼全球市场，如何在光学镜头端和图像传感器端同步实现4K解析力仍是一个未有公论的技术难题。作为公认的内镜巨头，奥林巴斯全球在2020年4月发布了其目前最新一代软镜系统平台——EVIS X1。2023年10月，EVIS X1正式在中国发布，并搭配了4K显示器进行输出显示。然而，迄今为止，奥林巴斯还尚未在国内外公开发表相关配套的4K消化内镜信息。
内镜看的不是孤立的清晰度参数
否则8K早就火了
回归产品本身，内窥镜作为复杂精密型医疗器械，其图像质量受多种因素交叉影响（如下图所示），清晰度只是其中一环。
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根据镜体进入人体后是否可弯曲，内镜分为软镜和硬镜，软镜目前是临床上消化道癌症早筛的利器，硬镜多用于微创外科手术，随着应用范围的扩大，临床也对内窥镜提出了更多的要求，清晰化、立体化、导航化、耗材化、超细化等均是内镜的发展方向，4K是其中之一。
电子医疗器械展了解到，医疗产品生命周期中每个的成长阶段均与临床深度绑定，评价一个产品的优劣好坏不能只看单一参数，内镜作为手术使用产品，能否在临床发挥价值并得到临床的认可才是重点。
从国内内镜龙头开立医疗的软镜市占率看国产软镜在临床的认可度：
2021年，开立超过宾得位列软镜市占率排行榜第三位，打破国内软镜市场长期被日系三巨头垄断的局面。2022、2023年，开立继续稳坐国内软镜市占率前三强位置。
2023年1-8月肠镜中标品牌市占率
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不可否认，4K是内窥镜的发展方向之一，但如火如茶的国产替代进程中，国产内镜企业需要追求的是临床价值最大化，而不是单个参数最大化，参数重要，但不是唯一重要的衡量因素。
流水不争先，争的是滔滔不绝，未来十年，让我们和电子医疗器械展一起，且看国产内镜在临床上大放异彩!
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