只有天花板級的技術(shù),才能突破天花板級的應用難題。
內窺鏡顯示器,微創(chuàng )手術(shù)不可或缺的設備,是行業(yè)內公認的高端天花板級產(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(lèi)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)勢十分突出,也是海信長(cháng)期積累的核心技術(shù)之一。
Mini-LED顯示技術(shù)一旦應用于內窺顯示產(chǎn)品上,將具有極大的代差級技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。
4月25日,海信醫療正式發(fā)布全球首臺55吋Mini-LED醫用內窺顯示器。該款產(chǎn)品采用海信自研的Mini-LED背光模組,對比度達到20萬(wàn):1,紅色色域100%覆蓋BT2020,開(kāi)啟了高動(dòng)態(tài)內窺顯示時(shí)代。這意味著(zhù),未來(lái)醫生能夠更加清晰的看到患者腔體內組織,減輕在手術(shù)過(guò)程中的視覺(jué)疲勞,提高手術(shù)的精準性和效率。
事實(shí)上,海信發(fā)布全球首臺55吋Mini-LED醫用內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(mén) 2014年,海信醫療開(kāi)始投入醫用顯示器的研發(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多分區背光控制內窺顯示器產(chǎn)品,逐漸成為內窺顯示器領(lǐng)域的國內一線(xiàn)品牌。
不過(guò),在與多個(gè)醫生溝通并跟臺了數十臺手術(shù)后,海信醫療公司醫用顯示所所長(cháng)洪勝峰和同事們也發(fā)現了新的痛點(diǎn):手術(shù)場(chǎng)景下,內窺顯示器會(huì )出現暗場(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),內窺顯示器視平面顯示,但現有技術(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?得益于海信集團在顯示領(lǐng)域豐富的技術(shù)積累,洪勝峰和同事在詳細對比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)現高對比度、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?!?br />
這是一扇沒(méi)人推開(kāi)過(guò)的窄門(mén)。洪勝峰說(shuō),“目前行業(yè)上模組都是外購的,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,海信醫療正式開(kāi)始55吋Mini-LED醫用內窺顯示器的研發(fā)。
更難的是畫(huà)質(zhì)調試 畫(huà)質(zhì)調試就像內功,很少有廠(chǎng)家能夠做到,醫用顯示產(chǎn)品的畫(huà)質(zhì)則需要更為深厚顯示技術(shù)功底,才能達到近乎苛刻的調校要求。
海信醫療公司畫(huà)質(zhì)設計工程師董杰表示,畫(huà)質(zhì)調試的復雜性在于:手術(shù)中的血管、脂肪、組織等顯示的效果都需要畫(huà)質(zhì)調整,要綜合考慮適應不同的手術(shù)場(chǎng)景,還要適配不同內窺鏡廠(chǎng)家的顯示效果和接口的適配性。
Mini-LED內窺顯示器雖然擁有著(zhù)業(yè)內最高的85%的BT2020色域覆蓋,但調試如果不夠精準反而有副作用,特別是腔體內部的紅色,甚至會(huì )出現色域覆蓋越寬偏差越大的情況。
在畫(huà)質(zhì)調整的過(guò)程中,董杰使用24色卡,這是全球公認的高端色卡,將實(shí)物的東西放在旁邊,右邊是醫用顯示器,把光線(xiàn)打到顯示器上顯示出24色,挨個(gè)對比調整,力求做到真實(shí)還原實(shí)物。與此同時(shí),董杰結合海信的基準光源算法方案,使內窺顯示器達到了行業(yè)內領(lǐng)先的色彩精準程度。
只做到實(shí)驗室內的顏色精準并不夠,還要調整不同內窺鏡廠(chǎng)家的顯示效果和接口的適配性,董杰為此跑遍了全國十幾家廠(chǎng)商進(jìn)行測試。
“我們一開(kāi)始拿去的樣機調試后能夠達到廠(chǎng)商的要求,回來(lái)后我們就按照記錄下來(lái)參數進(jìn)行調試,但在量產(chǎn)機發(fā)過(guò)去后會(huì )發(fā)現有些機器存在偏差,兩臺顯示器實(shí)測數據相差不大,但是接上內鏡設備后主觀(guān)表現差異肉眼明顯?!倍芑貞?#xff0c;這樣的問(wèn)題讓她非常崩潰。
最終,在拆了40臺機器逐臺擺起來(lái)看有觀(guān)察區別、反復驗證后,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行的標準。
“現在有些客戶(hù)會(huì )要求我們內窺鏡設備采用他們自己家的,顯示器用我們的,他們對標的產(chǎn)品可能是國際一流的內鏡設備配國際一流的顯示器,在經(jīng)過(guò)調試后,我們也能達到同樣的標準?!倍苷f(shuō),有些內窺鏡廠(chǎng)家會(huì )和海信共同分析圖像效果進(jìn)行系統的參數調節。
一切都是從零開(kāi)始 而在硬件上,Mini-LED內窺顯示器沒(méi)有行業(yè)可以借鑒的模板,一切都是從零開(kāi)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。因為采用的是海信自研Mini-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)細節都需要不斷去打磨?!焙閯俜逭f(shuō),為了找到既能達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)團隊反復驗證、討論并找到供應商數次溝通后,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)室里的設備非常多,切割的電刀、骨科的電鋸,內窺顯示器的使用環(huán)境更為復雜,使用過(guò)程中往往會(huì )受到靜電的影響。
“對于家用產(chǎn)品來(lái)說(shuō),8000V靜電測試實(shí)驗產(chǎn)品不壞就可以接受,但是在醫用產(chǎn)品來(lái)說(shuō),8000V測試中,不能出現圖像異常、不能閃爍,更不能黑屏?!焙閯俜逭f(shuō),這對于第一次做Mini-LED內窺顯示器的團隊來(lái)說(shuō)是非常大的挑戰。
“我們最開(kāi)始打8000V的時(shí)候圖像總是黑,我們就開(kāi)始排查,從信號源到線(xiàn)纜再到顯示器,一項一項排查原因?!币粋€(gè)多月的時(shí)間里,團隊經(jīng)過(guò)數十次測試、整改、再測試、不斷優(yōu)化后,內窺顯示器的靜電測試終于到達標準要求。
電刀是外科手術(shù)的重要設備,但也會(huì )對內窺顯示器造成極大的電磁干擾。
抗電刀干擾沒(méi)有一個(gè)統一標準,團隊就對標國際最好的品牌,按照國際上最嚴苛的標準,在板級上面進(jìn)行了加強的抗干擾設計,實(shí)現多重屏蔽設計。他們還將電刀的電線(xiàn)纏繞到顯示器或者模組上,緊貼著(zhù)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,海信內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,保證圖像在出現干擾的情況下不會(huì )出現異常,海信醫療也在行業(yè)內率先掌握了Mini-LED抗干擾的設計技術(shù)。
除了抗干擾以外,Mini-LED醫用內窺顯示器采用了雙電源結構,任何一塊電源板突然出現問(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,更不會(huì )宕機,達到手術(shù)環(huán)境下對于內窺顯示器穩定、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,海信醫療正式發(fā)布全球首臺55吋Mini-LED醫用內窺顯示器。
發(fā)布會(huì )上,青島海信醫療設備股份有限公司助理副總經(jīng)理陳永健介紹,作為行業(yè)內最高端顯示產(chǎn)品,海信Mini-LED內窺鏡顯示器具有4K超高清顯示和高色域,高對比度以及暗場(chǎng)表現細節,顏色精準顯示等五大突出優(yōu)勢:
相比于業(yè)內現有的內窺鏡顯示器,陳永健說(shuō),擁有Mini-LED技術(shù)加持的55吋Mini-LED醫用內窺顯示器對比度高達20萬(wàn):1,尤其在細小狹長(cháng)的腔體內,呈現更多深層次的組織細節,大大提高畫(huà)面層次感,有效協(xié)助醫生識別病灶及周?chē)h(huán)境。
在色域覆蓋方面,這款新品的色域覆蓋率可達85%,紅色色域更是100%覆蓋BT2020標準,完美呈現內窺環(huán)境下各種紅色需求,可以有效解決醫生在手術(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醫用內窺顯示器還支持多種色彩獨立調整,展現更多的色彩細節,提高色彩對比度,使其達到與臨床開(kāi)放手術(shù)一樣的顯示效果。
“海信內窺鏡顯示還具備圖像增強功能,可以提升腔體內組織清晰度,提高對組織結構的識別能力、增強圖像細節的表現力,提升腔體內組織清晰度,減輕醫生手術(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內窺鏡超高清視頻信號,支持4K60Hz信號的無(wú)損接收與顯示,有效解決數字化手術(shù)室長(cháng)距離傳輸的用戶(hù)痛點(diǎn)。
此外,產(chǎn)品還能夠實(shí)現靈活定制,能夠滿(mǎn)足不同用戶(hù)的特殊需求等優(yōu)勢。
“全球首臺55吋Mini-LED醫用內窺顯示器的發(fā)布,標志著(zhù)行業(yè)進(jìn)入高動(dòng)態(tài)內窺顯示時(shí)代!”青島大學(xué)附屬醫院院長(cháng)董蒨評價(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)系統的可見(jiàn)性,使腔體內組織能夠真實(shí)還原,達到與實(shí)際開(kāi)放式臨床手術(shù)的同等效果,可以有效減我們醫院醫生手術(shù)過(guò)程的視覺(jué)疲勞度,提高了手術(shù)的效率。