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临床背景
1921 年，全球首次报道在眼科手术中使用单目显微镜，1946 年又首次报道使用双目显微镜。在过去的一个世纪里，手术显微镜始终是眼科手术不可或缺的一部分，为临床及行业发展贡献巨大。眼科手术可视化原理也基本未变，所有眼科显微镜都是光学显微镜。然而，不可否认的是，尽管光学显微镜具有高分辨率、出色的视觉清晰度以及耐用的光学元件，但它无法通过不断创新和更新来提升性能，在利用数字图像处理增强手术视野方面能力受限。
随着科技的持续发展，数字图像处理因计算机硬件和软件的进步而得到广泛应用，它既能增强图像，又能保持结构和解剖结构的自然视图。这些数字功能还可添加增强现实层，辅助外科医生做出手术决策，而能实现这些数字图像应用和图像增强功能的便是数字手术显微镜。
近年来，已开发出几种三维（3D）眼科手术数字成像系统，这些系统在位于外科医生前方或对角线上的平面屏幕上提供平视视图，屏幕上的图像以 3D 格式呈现，外科医生戴上偏光眼镜就能看到 3D 图像。使用 3D 数字成像的目的是为外科医生提供更好的人体工程学条件、增加手术教学的可能性、减少患者光照，并增强分辨率、放大倍数和景深，还能增强图像以减少介质混浊造成的干扰。然而，使用平视平板显示器要求外科医生始终保持抬头姿势，与显示器保持直接视线，且因与显示屏距离较远，无法提供与标准手术显微镜相同的沉浸式视野体验。
02
Beyeonics One 由以色列医疗设备公司 Beyeonics Vision 开发。Beyeonics Vision 专注于开发旨在增强手术可视化的医疗技术解决方案。该公司的产品利用增强现实、跟踪和图像处理为外科医生提供关键信息、辅助决策并实现任务自动化。
在了解其产品之前，我们先来了解下其母公司Elbit Systems。
Elbit Systems 是以色列的航空技术公司，为海陆空部队开发和制造各种产品和系统。该公司的飞行员头盔产品是显示和视线头盔系统 (DASH)，它使飞行员能够查看和控制强制性信息，以安全、精确的方式履行职责。DASH 系统被世界各地的许多空军使用，包括以色列空军、英国皇家空军和美国空军。该系统被认为可以提高飞行员的态势感知能力和准确性，并已在作战行动中使用。
相关研究及结论
2022年12月，「新型头戴式三维数字可视化平台在角膜内皮移植中的应用」研究一文在「Ophthalmol Ther.」发表。研究包括3名受试者的3只眼睛。该研究认为，在 DSAEK 手术中首次使用 Beyeonics One 3D 头戴式成像系统取得了良好的效果。初步经验表明，该系统具有良好的人体工程学、高画质以及先进的图像和功能控制。进一步的研究可以将该系统与标准手术显微镜和 HUD 系统进行比较。
2023年5月，「使用 3D 数字眼科手术外窥镜进行微创青光眼手术 (MIGS)」研究一文在美国眼科杂志「American Journal Of Ophthalmology」发表。使用 Beyeonics One 手术外窥镜和增强现实 3D 沉浸式头戴显示器进行数字显微镜检查在微创青光眼手术中有多个好处，包括自动倾斜便于直接房角镜检查、减少外窥镜和患者头部调整、较小影响外科医生工作距离、保持居中视图、无需移动目镜且可通过脚踏板或头显对焦或变焦，能改善人体工程学并增强可视化效果，实习生也可获得与主刀外科医生相同视图有助于示教。
2024年5月，「新型 Beyeonics One 头戴式三维数字可视化平台在玻璃体视网膜手术中的应用」研究一文在欧洲眼科杂志「European Journal of Ophthalmology」发表。研究包括36名受试者的36只眼睛。该研究为 Beyeonics One 手术显微镜在玻璃体视网膜手术中的应用提供了初步见解。研究结果证明了该技术的可行性和安全性，凸显了其在增强手术可视化和辅助手术决策方面的潜在优势。然而，还需要进一步的研究和技术进步来解决遇到的局限性并优化这款创新型数字显微镜的性能。随着持续发展，Beyeonics One Exoscope 有可能彻底改变玻璃体视网膜手术并改善患者预后。
4.1 头戴式装置——重量轻，提供手术视野和 3D 手术视野成像。该装置可快速调整外科医生的头部尺寸，并包含跟踪头部运动和手势的运动传感器，从而实现对图像及其不同特征的精确运动激活头部控制。该系统支持两个头戴式装置，供主刀医生和助手/学员使用，助手/学员可以使用第二个装置以与手术医生相同的 3D 质量查看手术。可以添加补充高清屏幕，以便其他人观察手术过程。
图：DSAEK 手术最后阶段医生查看的图像
迭代升级
近日Beyeonics Vision 宣布推出基于红外夜视技术的 Beyeonics One，该产品目前采用尖端不可见光。这款先进的解决方案将AAO 2024 期间推出，展示其提升眼科手术的变革潜力，改善手术效果并提高患者舒适度。
传统系统依赖高强度可见光，这会使眼睛疲劳并引起不适。通过利用不可见的红外技术，为医生提供了清晰度和细节，提供了增强的景深、组织清晰度和分辨率。这一进步使医生能够更自信地执行最复杂的眼科手术，确保精度并减少误差幅度。
随着增强现实以及虚拟现实技术的持续发展，并在眼科领域得到广泛应用，Beyeonics One 及其开放平台集成理念，彰显了眼科手术未来独特的发展走向。对于患者和手术医生而言，在追求安全且有效的手术体验之路上，永无止境。
