Qu'est-ce que la 4K ? Quel intérêt pour la chirurgie ?

Août 2023
Yves PATOUX
Qu'est-ce que la 4K ? Quel est son intérêt réel en chirurgie ?

Depuis plusieurs années, ISIS/SurgiMedia® propose une gamme complète de solutions de gestion vidéo compatibles 4K, mais qu'est-ce que la 4K ? et quel est son apport réel dans une salle d'opération, une salle d'endoscopie ou une salle hybride ?

Le label 4K : si HD est connu pour être l'acronyme de High Definition (Haute Définition), 4K n'est pas un acronyme mais correspond à un format d'image numérique dont la largeur de définition est proche de 4000 pixels (points lumineux), soit 4000 = 4K !

Résolution et format: cette résolution d'image est plus précisément de 3840 pixels horizontaux et 2160 pixels verticaux et est également connue sous le nom de UHD (Ultra High Definition). Sans tenir compte du format 4K DCI (principalement utilisé dans le monde du cinéma). La résolution (Full) HD est de 1920 x 1080 (par analogie on parlerait de 2K HD), la résolution 4K UHD étant de 3840 x 2160, elle est donc 4 fois plus élevée, le format d'affichage restant de 16/9ème.

Rendu des couleurs: si, pour les écrans 4K, la résolution est souvent la donnée importante, çà n'est pas la seule. Le "rendu" des couleurs ou la "profondeur" des couleurs est également un paramètre majeur. Chaque point lumineux (pixel) est composé de trois "sous-pixels": un rouge (R), un vert (G) et un bleu (B), chacun pouvant être codé sur 8 ou 10 bits, ce qui donne un codage (ou profondeur) de 16,8 millions (8 bits) ou d'un milliard (10 bits) de couleurs.

Malheureusement, l'œil humain ne perçoit pas toutes ces nuances de couleurs et, afin d'obtenir une (encore) meilleure perception des couleurs, un encodage spécifique a été développé pour les résolutions 4K et 8K en combinant un encodage de 10 ou 12 bits par pixel carré avec un nouvel espace colorimétrique plus large : Rec. 2020 (ou BT.2020).

Quel est l'apport réel de la 4K en chirurgie ? Comme la HD il y a plus de 15 ans, la "4K" a surtout bouleversé la chirurgie endoscopique car l'augmentation de la qualité (4x) de l'image chirurgicale permettait désormais d'utiliser des moniteurs d'affichage beaucoup plus grands et, de l'avis des chirurgien(ne)s, une vision "saisissante" avec (au moins pour certains) une sensation d'immersion dans l'image. La netteté et la finesse de l'affichage donnent un "effet 3D" qui améliore la différenciation des organes et des tissus, facilitant ainsi la prise de décision pour les plans chirurgicaux. Le rendu des couleurs, lui aussi nettement amélioré, permet de mieux différencier les tissus malins des tissus sains et, ainsi, de faciliter les résections ou les biopsies.

Pour la chirurgie "ouverte", rien ne pouvant remplacer la vision directe des chirurgiens sur le champ opératoire, l'apport de la vision 4K d'une caméra est surtout prépondérant pour le reste de l'équipe chirurgicale: les instrumentistes, les anesthésistes ou les infirmier(e)s de bloc, qui peuvent suivre le déroulement de l'intervention sur un moniteur avec la meilleure qualité d'image possible.

Un autre domaine médico-chirurgical où la 4K est utilisée depuis de nombreuses années sans que l'on s'en rende vraiment compte est celui des salles interventionnelles ou hybrides. En effet, la nécessité d'afficher simultanément plusieurs sources d'information sur un même (grand) écran, avec la meilleure définition possible pour chacune des sources, a rapidement contraint les fabricants à proposer de très "grandes dalles'' de 8 millions de pixels.

Ces systèmes d'affichage étaient en fait déjà des moniteurs d'une résolution de 3840 x 2160 (= 8,3 MP), c'est-à-dire exactement 4K !

Attention ! Il existe cependant une limite technique importante qu'il faut toujours garder à l'esprit lorsqu'on souhaite transmettre et afficher des sources 4K : en effet, comme le dit l'adage "une chaîne est aussi solide que son maillon le plus faible", il faut donc s'assurer que chacun des "maillons" (sources vidéo, connecteurs, câbles, boosters, encodeurs, commutateurs, décodeurs, moniteurs, etc.) entre la source et l'écran présente les meilleures caractéristiques de compatibilité avec le signal 4K à transmettre.

Pour cette raison, chacun des éléments sélectionnés par ISIS dans la conception et l'installation de ses solutions SurgiMedia® a été soigneusement choisi et validé pour répondre à cette exigence technique.
Qu'est-ce que la 4K ? Quel est son intérêt réel en chirurgie ?