只有天花板級(jí)的技術(shù),才能突破天花板級(jí)的應(yīng)用難題。
內(nèi)窺鏡顯示器,微創(chuàng)手術(shù)不可或缺的設(shè)備,是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的高端天花板級(jí)產(chǎn)品,被譽(yù)為“皇冠上的明珠”。技術(shù)難度最高,使用場(chǎng)景最大,醫(yī)生要求最高,發(fā)展也最活躍。
Mini-LED背光顯示技術(shù),是目前液晶顯示器類中最趨近于顯示天花板的技術(shù),不管是在分辨率、動(dòng)態(tài)范圍、色域覆蓋等方面優(yōu)勢(shì)十分突出,也是海信長(zhǎng)期積累的核心技術(shù)之一。
Mini-LED顯示技術(shù)一旦應(yīng)用于內(nèi)窺顯示產(chǎn)品上,將具有極大的代差級(jí)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)。
4月25日,海信醫(yī)療正式發(fā)布全球首臺(tái)55吋Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器。該款產(chǎn)品采用海信自研的Mini-LED背光模組,對(duì)比度達(dá)到20萬(wàn):1,紅色色域100%覆蓋BT2020,開啟了高動(dòng)態(tài)內(nèi)窺顯示時(shí)代。這意味著,未來(lái)醫(yī)生能夠更加清晰的看到患者腔體內(nèi)組織,減輕在手術(shù)過(guò)程中的視覺(jué)疲勞,提高手術(shù)的精準(zhǔn)性和效率。
事實(shí)上,海信發(fā)布全球首臺(tái)55吋Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器并不是偶然,而是其多年技術(shù)積累和深刻需求洞察下的注定。
選擇Mini-LED這扇窄門 2014年,海信醫(yī)療開始投入醫(yī)用顯示器的研發(fā),并在2016年第一代26吋2K產(chǎn)品,2019年首次推出32吋4K產(chǎn)品、2021年推出55吋4K多分區(qū)背光控制內(nèi)窺顯示器產(chǎn)品,逐漸成為內(nèi)窺顯示器領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)一線品牌。
不過(guò),在與多個(gè)醫(yī)生溝通并跟臺(tái)了數(shù)十臺(tái)手術(shù)后,海信醫(yī)療公司醫(yī)用顯示所所長(zhǎng)洪勝峰和同事們也發(fā)現(xiàn)了新的痛點(diǎn):手術(shù)場(chǎng)景下,內(nèi)窺顯示器會(huì)出現(xiàn)暗場(chǎng)出血點(diǎn)為黑色和層次感差的問(wèn)題。
“就像一個(gè)隧道打光的時(shí)候,隧道口的光很亮,但是隧道里光很暗,這樣就會(huì)和實(shí)際存在差異。手術(shù)過(guò)程也是同樣如此,需要有景深感、立體感?!痹诤閯俜蹇磥?lái),內(nèi)窺顯示器視平面顯示,但現(xiàn)有技術(shù)很難改變,要解決必須選擇更新的顯示技術(shù)。
到底什么技術(shù)是最適合的?得益于海信集團(tuán)在顯示領(lǐng)域豐富的技術(shù)積累,洪勝峰和同事在詳細(xì)對(duì)比OLED、疊屏、Mini-LED等眾多顯示技術(shù)的特點(diǎn)后,最終將Mini-LED確定為新一代內(nèi)窺鏡顯示器的解方案。
“一方面Mini-LED是一種成熟度較高的新型顯示技術(shù),可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度、高動(dòng)態(tài)范圍和色域覆蓋;更重要的是,Mini-LED模組背光技術(shù)可以解決這個(gè)景深感的問(wèn)題。”
這是一扇沒(méi)人推開過(guò)的窄門。洪勝峰說(shuō),“目前行業(yè)上模組都是外購(gòu)的,也不具有自研Mini-LED模組背光的能力,這次我們就要蹚出一條與行業(yè)不一樣的路子?!?br />
2021年7月,海信醫(yī)療正式開始55吋Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器的研發(fā)。
更難的是畫質(zhì)調(diào)試 畫質(zhì)調(diào)試就像內(nèi)功,很少有廠家能夠做到,醫(yī)用顯示產(chǎn)品的畫質(zhì)則需要更為深厚顯示技術(shù)功底,才能達(dá)到近乎苛刻的調(diào)校要求。
海信醫(yī)療公司畫質(zhì)設(shè)計(jì)工程師董杰表示,畫質(zhì)調(diào)試的復(fù)雜性在于:手術(shù)中的血管、脂肪、組織等顯示的效果都需要畫質(zhì)調(diào)整,要綜合考慮適應(yīng)不同的手術(shù)場(chǎng)景,還要適配不同內(nèi)窺鏡廠家的顯示效果和接口的適配性。
Mini-LED內(nèi)窺顯示器雖然擁有著業(yè)內(nèi)最高的85%的BT2020色域覆蓋,但調(diào)試如果不夠精準(zhǔn)反而有副作用,特別是腔體內(nèi)部的紅色,甚至?xí)霈F(xiàn)色域覆蓋越寬偏差越大的情況。
在畫質(zhì)調(diào)整的過(guò)程中,董杰使用24色卡,這是全球公認(rèn)的高端色卡,將實(shí)物的東西放在旁邊,右邊是醫(yī)用顯示器,把光線打到顯示器上顯示出24色,挨個(gè)對(duì)比調(diào)整,力求做到真實(shí)還原實(shí)物。與此同時(shí),董杰結(jié)合海信的基準(zhǔn)光源算法方案,使內(nèi)窺顯示器達(dá)到了行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的色彩精準(zhǔn)程度。
只做到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的顏色精準(zhǔn)并不夠,還要調(diào)整不同內(nèi)窺鏡廠家的顯示效果和接口的適配性,董杰為此跑遍了全國(guó)十幾家廠商進(jìn)行測(cè)試。
“我們一開始拿去的樣機(jī)調(diào)試后能夠達(dá)到廠商的要求,回來(lái)后我們就按照記錄下來(lái)參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,但在量產(chǎn)機(jī)發(fā)過(guò)去后會(huì)發(fā)現(xiàn)有些機(jī)器存在偏差,兩臺(tái)顯示器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相差不大,但是接上內(nèi)鏡設(shè)備后主觀表現(xiàn)差異肉眼明顯?!倍芑貞?#xff0c;這樣的問(wèn)題讓她非常崩潰。
最終,在拆了40臺(tái)機(jī)器逐臺(tái)擺起來(lái)看有觀察區(qū)別、反復(fù)驗(yàn)證后,董杰最終找到了問(wèn)題的根源并確定了合適的方案,并形成了一套可以執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。
“現(xiàn)在有些客戶會(huì)要求我們內(nèi)窺鏡設(shè)備采用他們自己家的,顯示器用我們的,他們對(duì)標(biāo)的產(chǎn)品可能是國(guó)際一流的內(nèi)鏡設(shè)備配國(guó)際一流的顯示器,在經(jīng)過(guò)調(diào)試后,我們也能達(dá)到同樣的標(biāo)準(zhǔn)。”董杰說(shuō),有些內(nèi)窺鏡廠家會(huì)和海信共同分析圖像效果進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié)。
一切都是從零開始 而在硬件上,Mini-LED內(nèi)窺顯示器沒(méi)有行業(yè)可以借鑒的模板,一切都是從零開始,一邊摸索一邊解決研發(fā)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題。
“首先就是模組問(wèn)題。因?yàn)椴捎玫氖呛P抛匝蠱ini-LED背光模組,能量的分布、產(chǎn)品的均勻性以及色域等問(wèn)題,每一個(gè)細(xì)節(jié)都需要不斷去打磨?!焙閯俜逭f(shuō),為了找到既能達(dá)到色域要求又可以克服高亮度帶來(lái)衰減的屏幕材料,研發(fā)團(tuán)隊(duì)反復(fù)驗(yàn)證、討論并找到供應(yīng)商數(shù)次溝通后,才確定下合適的方案。
屏蔽靜電和電刀干擾是又一個(gè)難題。
和普通電視使用環(huán)境簡(jiǎn)單不同,手術(shù)室里的設(shè)備非常多,切割的電刀、骨科的電鋸,內(nèi)窺顯示器的使用環(huán)境更為復(fù)雜,使用過(guò)程中往往會(huì)受到靜電的影響。
“對(duì)于家用產(chǎn)品來(lái)說(shuō),8000V靜電測(cè)試實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品不壞就可以接受,但是在醫(yī)用產(chǎn)品來(lái)說(shuō),8000V測(cè)試中,不能出現(xiàn)圖像異常、不能閃爍,更不能黑屏。”洪勝峰說(shuō),這對(duì)于第一次做Mini-LED內(nèi)窺顯示器的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是非常大的挑戰(zhàn)。
“我們最開始打8000V的時(shí)候圖像總是黑,我們就開始排查,從信號(hào)源到線纜再到顯示器,一項(xiàng)一項(xiàng)排查原因?!币粋€(gè)多月的時(shí)間里,團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)十次測(cè)試、整改、再測(cè)試、不斷優(yōu)化后,內(nèi)窺顯示器的靜電測(cè)試終于到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求。
電刀是外科手術(shù)的重要設(shè)備,但也會(huì)對(duì)內(nèi)窺顯示器造成極大的電磁干擾。
抗電刀干擾沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),團(tuán)隊(duì)就對(duì)標(biāo)國(guó)際最好的品牌,按照國(guó)際上最嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn),在板級(jí)上面進(jìn)行了加強(qiáng)的抗干擾設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)多重屏蔽設(shè)計(jì)。他們還將電刀的電線纏繞到顯示器或者模組上,緊貼著顯示器,將干擾問(wèn)題模擬到最大化。
最終,經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的試驗(yàn),海信內(nèi)窺顯示器在抗干擾方面能夠抵抗8000V接觸放電,15000V的空氣放電,保證圖像在出現(xiàn)干擾的情況下不會(huì)出現(xiàn)異常,海信醫(yī)療也在行業(yè)內(nèi)率先掌握了Mini-LED抗干擾的設(shè)計(jì)技術(shù)。
除了抗干擾以外,Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器采用了雙電源結(jié)構(gòu),任何一塊電源板突然出現(xiàn)問(wèn)題,另外一塊電源板無(wú)縫備份切換,保確手術(shù)過(guò)程中不會(huì)有任何異常表現(xiàn),更不會(huì)宕機(jī),達(dá)到手術(shù)環(huán)境下對(duì)于內(nèi)窺顯示器穩(wěn)定、可靠的要求。
摘下皇冠上的明珠 歷經(jīng)10個(gè)月,4月25日的2022年新品發(fā)布會(huì)上,海信醫(yī)療正式發(fā)布全球首臺(tái)55吋Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器。
發(fā)布會(huì)上,青島海信醫(yī)療設(shè)備股份有限公司助理副總經(jīng)理陳永健介紹,作為行業(yè)內(nèi)最高端顯示產(chǎn)品,海信Mini-LED內(nèi)窺鏡顯示器具有4K超高清顯示和高色域,高對(duì)比度以及暗場(chǎng)表現(xiàn)細(xì)節(jié),顏色精準(zhǔn)顯示等五大突出優(yōu)勢(shì):
相比于業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡顯示器,陳永健說(shuō),擁有Mini-LED技術(shù)加持的55吋Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器對(duì)比度高達(dá)20萬(wàn):1,尤其在細(xì)小狹長(zhǎng)的腔體內(nèi),呈現(xiàn)更多深層次的組織細(xì)節(jié),大大提高畫面層次感,有效協(xié)助醫(yī)生識(shí)別病灶及周圍環(huán)境。
在色域覆蓋方面,這款新品的色域覆蓋率可達(dá)85%,紅色色域更是100%覆蓋BT2020標(biāo)準(zhǔn),完美呈現(xiàn)內(nèi)窺環(huán)境下各種紅色需求,可以有效解決醫(yī)生在手術(shù)場(chǎng)景下,暗場(chǎng)出血點(diǎn)為黑色和層次感差的手術(shù)痛點(diǎn),出血顏色清晰可見(jiàn)。
與此同時(shí),該款Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器還支持多種色彩獨(dú)立調(diào)整,展現(xiàn)更多的色彩細(xì)節(jié),提高色彩對(duì)比度,使其達(dá)到與臨床開放手術(shù)一樣的顯示效果。
“海信內(nèi)窺鏡顯示還具備圖像增強(qiáng)功能,可以提升腔體內(nèi)組織清晰度,提高對(duì)組織結(jié)構(gòu)的識(shí)別能力、增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力,提升腔體內(nèi)組織清晰度,減輕醫(yī)生手術(shù)疲勞,提高手術(shù)效率?!标愑澜≌f(shuō)。
第五,其還擁有行業(yè)最先進(jìn)的無(wú)損4K顯示接口,可真實(shí)還原4K內(nèi)窺鏡超高清視頻信號(hào),支持4K60Hz信號(hào)的無(wú)損接收與顯示,有效解決數(shù)字化手術(shù)室長(zhǎng)距離傳輸?shù)挠脩敉袋c(diǎn)。
此外,產(chǎn)品還能夠?qū)崿F(xiàn)靈活定制,能夠滿足不同用戶的特殊需求等優(yōu)勢(shì)。
“全球首臺(tái)55吋Mini-LED醫(yī)用內(nèi)窺顯示器的發(fā)布,標(biāo)志著行業(yè)進(jìn)入高動(dòng)態(tài)內(nèi)窺顯示時(shí)代!”青島大學(xué)附屬醫(yī)院院長(zhǎng)董蒨評(píng)價(jià)說(shuō),這款產(chǎn)品的上市大大改善了手術(shù)情況下大量出血點(diǎn)及神經(jīng)系統(tǒng)的可見(jiàn)性,使腔體內(nèi)組織能夠真實(shí)還原,達(dá)到與實(shí)際開放式臨床手術(shù)的同等效果,可以有效減我們醫(yī)院醫(yī)生手術(shù)過(guò)程的視覺(jué)疲勞度,提高了手術(shù)的效率。