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隨著科技不斷發展,眼科醫療器械也在更新換代,以前眼科中比較常用的眼底鏡檢查已經逐漸被眼底照相機取代。根據Lancet雜志的報告,到2050年,預計全球將有8.95億人患有眼部疾病。眼科診治需求剛性,而眼底檢查是眼科基礎檢查之一,對眼科疾病的早期診斷有重要作用。
全球眼底照相機市場規模于2021年達32.88億元人民幣,其中,中國占全球眼底照相機市場份額的33%。
01、初識眼底照相機
眼底檢查(fundus examination)是利用帶有照明和放大裝置的特殊儀器,檢查玻璃體、視網膜、脈絡膜及視神經等眼球后部的方法。
眼底照相機是一種用于臨床醫學領域的分析儀器,可用于檢查玻璃體、視網膜、脈絡膜等部位,大多數眼部疾病患者接受檢查時,都可能會接觸到這類檢測儀器。
眼底照相機主要由大物鏡系統、控制器、照明系統、觀察成像系統、照相暗盒等組成?;诠鈱W成像技術的眼底攝影系統,通過白光LED照亮視網膜,將眼底圖像成像于傳感器上,從而將獲取的圖片呈現在顯示屏上。大多數眼底照相機都可以進行不同波長圖像的采集,進而形成較為完整的眼底檢測圖,展示不同層次的眼底信息。
(眼底照相機成像原理)
眼底照相機可進行散瞳檢查和無散瞳檢查,支持眼科疾病檢測、診斷與分析,為眼科疾病治療方案調整提供依據。
眼底照相主要檢查部位為眼底后極部,包括視神經、眼底血管、黃斑區、玻璃體及視網膜。與普通眼底常規檢查相比,眼底照相機檢查更為全面、詳細,可以檢查不同時間點上的眼底形態,并將檢查得到的數據進行保存,對不同時間點上的眼底圖像進行對比,通過視網膜形態學變化來發現病情。相較于傳統的眼科檢查,眼底照相機檢查成本低,診斷迅速、結果精確、視野范圍廣、可重復性高、能看到更多眼底組織的結構細節、并具有數字化保存功能,便于定期對比和疾病長期隨訪等。
醫生診斷眼部的具體病變,通過檢測成像,可了解患者的血液粘稠度、血氧飽和度、氧代謝、血流波動等指標,對于早期不明顯的眼部疾病診斷也有一定作用。眼底照相機可以廣泛應用在高度近視、青光眼、眼部黃斑、視乳頭水腫、視網膜變性、視網膜靜脈阻塞、視網膜脫離等眼部疾病診療中。糖尿病、腎病、腦血管病等疾病常見并發癥中包含眼部疾病,特別是糖尿病會引發視網膜病變,嚴重時導致失明,在以上疾病診療中也需要利用眼底照相機。此外,除眼部疾病外,部分心腦血管疾病也可通過眼底照相機進行診斷,有利于盡早發現及輔助治療。
02、眼底照相機的發展歷程
作為眼科檢查設備的一員,眼底照相機經歷了從傳統光學彩照、共焦激光彩照到超廣角共焦激光彩照的發展歷程。
1851年,德國眼科醫生Helmholtz發明了直接檢眼鏡,被看作現代眼科學發展的里程碑。
1925年,德國卡爾蔡司集團成功設計出第一臺性能完善的眼底照相機。
此后,德國、美國和日本等國家對眼底照相機進行研究和改進,逐漸形成了兩種結構簡單且被廣泛使用的眼底照相機:內部照明方式的眼底照相機和外部照明方式的眼底照相機。
隨著間接眼底鏡、前置鏡的應用,眼底檢查的視野范圍不斷擴大。國內外也相繼研究出多種可以提高視網膜成像質量的眼底照相機光學結構,如自由曲面式眼底照相機、自適應光學眼底照相機、折反式眼底照相機光學系統等。
1950年,彩色眼底照相應運而生,客觀地記錄了眼底世界。
1955年,卡爾蔡司集團將電子閃光技術引入眼底照相機,研究出現代眼底照相機。同年,我國陸道炎教授根據間接法眼底檢查的光學原理,利用普通單鏡頭反光鏡箱進行攝影,設計制造出我國第一臺眼底照相機。
(陸道炎的眼底照相機示意圖)
1961年,熒光素眼底血管造影可動態顯示出眼底血管的形態。
1991年,相干光層析成像術(OCT)誕生,相當活體視網膜分層電鏡解剖結構。
03、眼底照相機市場分析
隨著人口老齡化、環境和生活方式的改變,視力損傷和盲癥患者人數急劇增長。據世界衛生組織發布的《世界視力報告2021》顯示,2020年全球近視患者為26億人,其中老花眼患者為18億人;40至80歲青光眼患者為7600萬人;沙眼倒睫患者為250萬人;糖尿病視網膜病變成年患者為1.46億人;30歲至97歲的老年性黃斑變性患者為1.956億人。
世界衛生組織預測,到2030年,全球近視人數將增長至33.6億人,其中伴隨嚴重并發癥的高度近視患者人數將增至5.167億人,糖尿病視網膜病變患者人數將增至1.806億人,老年性眼疾青光眼患者人數將增至9540萬人、老年性黃斑變性患者人數將增長至2.433億人。
據國家衛生健康委2020年發布的《中國眼健康白皮書》數據,我國近視人口從2016年5.4億人迅速增加至2020年6.6億人,全國人口近視發生率由39.2%升至47.1%,并有不斷增加趨勢。青光眼、白內障以及屈光不正是中國主要的致殘致盲性疾病。除此之外,眼底病、黃斑變性也是致盲的重要因素。
全球眼底照相機市場規模于2021年達32.88億元人民幣,其中,中國占全球眼底照相機市場份額的33%。貝哲斯咨詢預測,至2027年全球眼底照相機市場規模將以6.7%的CAGR達到51.77億元。全球市場主要的眼底照相機生產商包括日本佳能Canon、日本拓普康Topcon、卡爾蔡司Carl Zeiss Meditec、美國科瑞Kowa、芬蘭Optomed、日本尼德克Nidek等,除中美歐之外,日本、韓國、印度和東南亞地區,依然是不可忽視的重要市場。
04、眼底照相機主要玩家
(一)Canon
佳能株式會社(Canon)是日本領先的生產影像與信息產品的綜合集團,總部位于日本東京。從1937年成立以來,佳能已將業務全球化并擴展到多個領域,并在美洲、歐洲、亞洲及日本設有4大區域性銷售總部,在世界各地擁有子公司200家。2016年,日本東芝公司將旗下東芝醫療系統公司出售給佳能公司,收購報價為7000億日元(約合人民幣405億元)。
CR-2 PLUS AF免散瞳數字眼底照相機配有FAF自發熒光,具有自動對焦及自動拍攝功能,可以快速、方便的拍攝高畫質眼底圖像,并對上下分割線顯示的瞳孔圖像進行合并。其采用FAF拍攝,能夠對隨年齡增長而蓄積在玻璃膜內的脂褐素進行非侵入性觀察,有助于輔助醫生順利診斷。
(二)Topcon Corporation
Topcon公司建于1932年,原名日本東京光學機械株式會社。1960年與世界電子儀器領域的先驅東芝公司聯合,成為東芝公司的子公司。Topcon的產品涉及測量儀器、眼科醫療設備,工業電子設備,光學設備及不斷延伸的諸多領域。在光學領域,Topcon通過提供先進的成像、診斷解決方案和智能數字技術,解決老齡人口的眼病問題。
TRC-NW8是一款易于使用的免散瞳眼底照相機,具有1620萬像素攝像頭,提供45°視野的高分辨率圖像,九個內固定點有助于視網膜廣角視圖的合成,可在被檢查者未散瞳的情況下獲得清晰的眼底圖像,不僅可以拍攝彩色/無赤光/熒光素血管造影,還可以拍攝自發熒光眼底圖像,滿足臨床多種需求。
(三)Carl Zeiss Meditec
蔡司集團是一家制造光學和光電設備的德國企業,成立于1846年,總部位于巴滕符堡州的奧伯科亨市,在全球約50個國家運營,擁有30多個生產基地、60多家銷售和服務公司以及30多個研發基地。集團從成立起就專注于光學領域,開發針對生物及材料科學領域的顯微鏡解決方案,以及用于眼科和顯微外科診療的醫療技術解決方案。
CLARUS 500超廣角眼底相機具有7um的高分辨率,可呈現眼底真實色彩,聯合直觀的閱圖軟件,有助于醫生查看、對比、評估、追蹤病變的細微變化。超廣角模式能夠捕獲從黃斑部到視網膜周邊部的清晰圖像,對周邊部視網膜病變進行全面記錄和檢測,無需散瞳就能進行視網膜圖像分析,避免患者因使用散瞳劑所造成視力模糊以及對光敏感,優化診療流程。
(四)Kowa American Corporation
Kowa成立于1894年,業務涉及多個行業,包括醫療保健、工業和節能。Kowa美國洛杉磯分公司是Kowa有限公司中電子和光學部門的一部分,成立于加利福尼亞州托倫斯,為北美和南美提供高品質的運動光學、鏡片和醫療產品。在眼科診斷領域,Kowa American Corporation提供多種診斷工具,并為眼部護理提供簡單易用的解決方案,有助于優化臨床工作流程。
Nonmyd WX-3D是一款多功能眼底照相機,既提供2D圖像,又提供立體3D圖像,并能3D查看ONH和黃斑圖像,支持青光眼等眼部疾病的診斷。該眼底照相機還具有圖像導出功能,允許輸出到網絡上的指定文件夾,診斷數據還可以保存在SD卡上,用戶可以使用圖像歸檔系統軟件保存和/或查看圖像。
(五)Nidek Co., Ltd.
Nidek株式會社成立于1971年,總部位于日本愛知縣,在廣石、濱町、津原、東原、大澤建有工廠,在北京和迪拜設有海外分公司。公司的眼科和驗光業務包括眼科手術器械、檢查和診斷器械、電子病歷/醫療檔案系統、眼內透鏡和皮膚科手術激光的設計、開發、制造、銷售等,以及驗光儀器、眼鏡片、光學部件、濾光器涂層的銷售和進出口。
AFC-330是一款自動免散瞳眼底照相機,其內置一個高清晰相機與方便存儲數據的內置電腦,無需復雜的組裝及連線,并具有五種自動功能:三維自動追蹤、自動對焦、眼前部到眼底的自動切換、自動拍攝、自動打印和輸出,可實現立體圖和全景攝影導航。
(六)Optomed Plc.
Optomed成立于芬蘭,是全球領先的研發和生產手持式眼底照相機的公司。1997年研發出第一款革命性產品,現已開發和生產免散瞳手持式數碼眼底及造影成像設備,產品獲得美國(FDA),歐洲(CE),中國(CFDA)、日本、韓國、俄羅斯等多國銷售資質,并符合國際ISO 10940眼底相機標準。
Smartscope M5手持式免散瞳眼底照相機是一款集普通成像、眼底成像于一體的數碼醫用相機,可應用于常規眼科檢查、小兒患者、臥床患者眼部檢查以及眼底疾患初篩等。該手持式眼底照相機采用非接觸式無創拍攝,無需散瞳也能捕捉到高清眼底圖像,可調節的內固視點,有效提高拍攝成功率,且能實現多眼位拍攝。
(七)epipole
epipole是一家英國視網膜成像產品研發商,由成像系統和算法開發專家Craig Robertson博士于2011年成立,致力于改善慢性眼病的治療。公司開發了手持眼底照相機,可對視網膜進行視頻掃描,為臨床醫生提供圖像以進行進一步評估。
epiCam是一款高性能、手持式的便攜無線眼底相機,它使用epipole的視頻直接檢眼鏡(VDO)平臺,實現視野的平移和傾斜,可拍攝活體視網膜的實時高分辨率視頻及附帶的靜止圖像。通過實時視頻記錄運動組織和脈管系統進行動態成像,以檢測眼底的微小動態變化,附帶審查平臺,用于審查、存儲、注釋和檢索以前的眼科檢查以進行比較。
05、結語
隨著老齡化加劇和大眾生活方式的轉變,眼科患病率居高不下,眼科醫療器械行業市場潛力巨大。作為眼科醫療器械家族中的重要成員,眼底照相機可在免散瞳和散瞳條件下對視網膜和眼周組織進行成像,協助醫生進行預檢查。但現階段絕大多數眼底照相機只能對眼底表面成像,可能丟失眼底的三維信息,因此具有視網膜三維重建功能的新型眼底照相機將成為新的研宄方向。
主編|趙清
審核|祎禾
排版|miya