裸眼3D腹腔镜——医生手术摆脱戴镜烦扰不是梦

　　我們經(jīng)常能在商業(yè)街或是購物中心看到美輪美奐的裸眼3D廣告宣傳片。裸眼3D技術(shù)能夠直接在顯示屏上創(chuàng)建3D效果，使觀眾不需要佩戴特殊眼鏡就能直接觀看。那么，為什么臨床醫(yī)生在使用3D腹腔鏡時卻一般都佩戴3D眼鏡呢？
　　要搞清楚這一點(diǎn)，先要了解3D腹腔鏡的成像原理。
　　3D腹腔鏡和普通腹腔鏡一樣，由鏡體、攝像頭、主機(jī)影像處理系統(tǒng)、顯示器和光源構(gòu)成。
　　3D腹腔鏡的鏡體通常有兩個鏡頭。攝像頭由兩個獨(dú)立的攝像模組構(gòu)成，能夠同時捕捉兩個略有差異的圖像，模擬人眼立體視覺，并采用雙通道技術(shù)，分別傳輸左右眼圖像信號。3D主機(jī)影像處理系統(tǒng)能將來自兩個攝像頭的圖像信號進(jìn)行處理和融合，確保兩幅圖像在時間上和空間上的一致性，并通過圖像增強(qiáng)和校正技術(shù)將兩幅圖像融合生成一幅立體3D圖像。3D顯示器能夠?qū)⑻幚砗蟮?D圖像以立體的形式顯示出來。最后，3D眼鏡會使用偏振濾鏡將左右圖像分離，使用者通過佩戴3D眼鏡就可以看到立體圖像。
　　那么，我們?yōu)槭裁床荒軘[脫3D眼鏡的束縛，實(shí)現(xiàn)裸眼3D腹腔鏡呢？這與裸眼3D采用的技術(shù)有關(guān)。
　　裸眼3D一般采用三種技術(shù)——視差屏幕、柱狀透鏡和指向光源。
　　視差屏幕是一種特殊的透明屏幕，屏幕前有一系列微小的條紋或光柵，能夠使顯示器發(fā)出的光線以不同角度進(jìn)入左右眼，從而產(chǎn)生深度感。柱狀透鏡技術(shù)是在顯示屏表面覆蓋一層柱狀透鏡，可以將不同角度的圖像傳送到左右眼，從而形成3D效果。而指向光源類似于快門式3D眼鏡，通過將液晶面板不同時刻顯示不同內(nèi)容輸出給雙眼來實(shí)現(xiàn)裸眼3D效果。
　　這三種技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療手術(shù)中都有明顯的短板。視差屏障與柱狀透鏡裸眼3D的實(shí)際分辨率只有液晶面板物理分辨率的一半。指向光源雖然不會犧牲液晶面板的分辨率，但會犧牲刷新率。另外，現(xiàn)有的技術(shù)還無法保證反射到左右眼的圖像串?dāng)_率足夠低。2020年的一項(xiàng)初步研究探索了裸眼3D腹腔鏡在胃腸惡性腫瘤根治術(shù)中的應(yīng)用。結(jié)果顯示，與3D眼鏡組相比，裸眼3D組在療效上無顯著差異。這表明裸眼3D腹腔鏡在不同手術(shù)中的臨床價值仍需進(jìn)一步研究和評估。盡管如此，研究人員還是鍥而不舍地與臨床工作者一道，針對應(yīng)用短板，利用人工智能等技術(shù)，攻堅(jiān)克難，探索擴(kuò)充臨床應(yīng)用場景。
　　令人欣喜的是，目前裸眼3D腹腔鏡技術(shù)在醫(yī)學(xué)培訓(xùn)教學(xué)中大展拳腳。隨著AI人工智能和AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，將多重信息整合進(jìn)手術(shù)方案和手術(shù)操作中，學(xué)員可以很方便地觀察和理解手術(shù)解剖層次，學(xué)習(xí)術(shù)者的操作技巧。

　　延伸閱讀　3D技術(shù)在手術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
　　3D腹腔鏡在外科手術(shù)中的應(yīng)用始于2008年前后。德國圖賓根大學(xué)醫(yī)院的外科團(tuán)隊(duì)在2008年首次使用3D腹腔鏡成功進(jìn)行了復(fù)雜的肝臟手術(shù)。3D技術(shù)的應(yīng)用提供了更好的深度感知和立體視覺，為微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域帶來了顯著的進(jìn)步。我國第一例3D腹腔鏡手術(shù)是2012年12月由北京協(xié)和醫(yī)院實(shí)施的腎盂旁囊腫切除術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在4K熒光技術(shù)已經(jīng)和3D技術(shù)相融合，國內(nèi)外多個廠家都推出了4K3D熒光腹腔鏡，使得外科手術(shù)更加精準(zhǔn)和安全。
　　除了3D腹腔鏡，3D技術(shù)也在達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人中發(fā)揮了重要的作用。
　　達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是一個由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械系統(tǒng)，可以輔助外科醫(yī)生進(jìn)行復(fù)雜手術(shù)。它包括主控臺、操作手臂、內(nèi)窺鏡等部分。
　　主控臺 外科醫(yī)生在主控臺通過操作手柄和腳踏板控制機(jī)器人手臂。主控臺提供高清3D影像，使醫(yī)生能清晰看到手術(shù)部位。
　　操作手臂 多條機(jī)械手臂分別安裝不同的手術(shù)器械連接到手術(shù)臺。這些手臂由主控臺的操作指令控制，進(jìn)行精細(xì)的手術(shù)操作。
　　內(nèi)窺鏡 3D高清內(nèi)窺鏡提供手術(shù)區(qū)域的實(shí)時影像，醫(yī)生可以通過屏幕監(jiān)控和指導(dǎo)手術(shù)過程。
　　過濾和轉(zhuǎn)化 系統(tǒng)將醫(yī)生的手部動作轉(zhuǎn)化為精確的微小運(yùn)動，同時過濾掉抖動，提高手術(shù)的精確度和穩(wěn)定性。
　　目前，國內(nèi)多家公司均有多臂、單孔和組合型手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品上市或即將上市，打破了進(jìn)口壟斷，價格也更加親民，預(yù)計(jì)未來將有更多患者從中受益。

       （來源：中國食品藥品網(wǎng)）