Skip to Content Facebook Feature Image

中大醫學院視網膜圖像分析技術 獲日內瓦發明展兩金獎一特別獎

社會事

中大醫學院視網膜圖像分析技術 獲日內瓦發明展兩金獎一特別獎
社會事

社會事

中大醫學院視網膜圖像分析技術 獲日內瓦發明展兩金獎一特別獎

2024年06月13日 19:15 最後更新:19:16

中大醫學院科研人員開發具人工智能的「全自動視網膜圖像分析(ARIA)」技術,早前於第49屆日內瓦國際發明展中獲兩個金獎和一個特別獎。

中大醫學院圖片

中大醫學院圖片

中大醫學院賽馬會公共衞生及基層醫療學院臨床研究及生物統計中心團隊,利用ARIA技術檢測不同類型的健康疾病風險,包括讓有ASD風險的兒童及早接受適合的教育與介入,以及增加大眾對抑鬱症的認識,為預防及管理抑鬱症作出貢獻。

項目一:ARIA技術評估學前兒童患ASD及整體發展遲緩的風險

臨床研究及生物統計中心於2021年發表研究結果,證實ARIA技術可透過拍攝「眼底相」識別視網膜特徵,例如神經纖維層有否變薄,計算兒童及青少年罹患ASD的風險及辨識患者,靈敏度高達9成。研究團隊最近將技術推展至2至6歲學前兒童作評估,以識別ASD及整體發展遲緩,並已經與本地28所非牟利組織及教育機構合作。

中大醫學院賽馬會公共衞生及基層醫療學院臨床研究及生物統計中心主任徐仲鍈教授表示,研究為ASD兒童提供希望,讓他們可以及早接受適合的教育與介入。項目在日內瓦國際發明展獲評審團嘉許金獎和特別獎—韓國發明振興協會(KIPA)獎。

研究團隊獲多間本地非牟利機構、幼稚園及醫療機構支持,合作進行兩項ARIA研究。中大醫學院圖片

研究團隊獲多間本地非牟利機構、幼稚園及醫療機構支持,合作進行兩項ARIA研究。中大醫學院圖片

項目二:ARIA技術檢測成人患抑鬱症風險

中心早前另一項研究證實ARIA技術可以為鼻咽癌康復者在完成電療化療的幾年後,評估患上抑鬱症、焦慮症或出現其他壓力的風險。研究團隊其後與精神科醫院合作研究,進一步確認ARIA技術能檢測患有抑鬱症的病人。電子檢測方式快捷、延伸性大,容易應用於社區作風險評估工具,同時可協助跟進抑鬱症個案,對於預防及管理抑鬱症有很大的作用。

只用一個無線微型機械人,無需破壞十二指腸括約肌,便可擠入狹小的膽管進入膽囊,在「無創」情況下變形包裹住膽石,並取出患者體內,這便是未來可能達成的微創膽石手術。該機械人是由中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立團隊研發,因其形似電影《毒魔》(Venom)的磁控液態機械人,具柔軟、變形能力強和黏彈的特性,被稱作「史萊姆機械人」,而未來團隊更希望能把它打造成「超級醫療機械人」。

中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝

中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝

「我們希望我們的微型機械人,可以幫助醫生完成難度高的任務,把我們的微型機械人打造成Superman『超級醫療機械人』。」張立教授接受《巴士的報》專訪時說。

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝

張立團隊早在2022年就成功研發「史萊姆」機械人,其形似電影《毒魔》(Venom)中的半液態外星怪物,主要由動態交聯磁性水凝膠組成,實際使用時以機械臂操控永久磁鐵來控制機械人路徑,並配合醫學影像設備追蹤機械人路徑。張立表示,這一機械人的原型來自可變形成任意形狀的阿米巴原蟲。

今年初,團隊又在「史萊姆」機械人基礎上研發出全球首款「抗菌膜」磁控液態機械人。早前,張立團隊希望使用「史萊姆」機械人拾取胃裡的異物,但發現胃酸會腐蝕機械人,便將方向轉為「抗菌膜」。

「在人體植入一些器件的過程中,有時會帶入細菌,細菌繁殖後會形成難以去除的『生物膜』,」張立表示,「調研也發現體內七、八成的慢性感染都是由菌膜導致的,於是我們就確立了這個未來方向。」

張立也希望,日後可將「史萊姆」機械人用於微創膽石手術。目前要到達狹窄的膽管進行膽石手術等治療,主要使用內窺鏡,但難度較大。張立團隊便構想,利用「史萊姆」機械人極強的變形能力,擠進膽囊,包裹住膽石並將其帶出,避免對括約肌等造成破壞;加上這款機械人採用「無纜」遙控,故靈活性更高,手術創口比現時的手術方式更小。張立笑稱,這是一個很「瘋狂」的想法。

「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝

「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝

「史萊姆」機械人進入膽管內去除細菌生物膜感染,目前在豬樣本上已成功試驗。張立希望,之後的臨床試驗可在香港進行,「香港的一大優勢就是背靠祖國,我們可以與大灣區進行多種資源共享。」張立指,目前一個重要任務就是盡快推進首例人體臨床試驗。

張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝

張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝

因「史萊姆」機械人可以完成微創機械人難以完成的任務,已有多間本地醫院對此項研究表達興趣。不過,業界仍對機械人「無纜化」控制表現擔憂,「傳統的有纜機械人在人體內活動時更加可控。」張立表示,「有醫院擔心萬一機械人在體內失控,難以快速找回。」

對此,張立在研究微型機械人時確立了「3S」口號,即「Smaller(更小)、 Smarter(更智慧)、Safer(更安全)」。張立團隊亦研發微型機械人後端控制系統,便於後續在商品化場景下的實際操作。

除「史萊姆」機械人外,張立團隊還以蜂群行為模式為靈感,研發出仿生微型機械人集群,該機械人亦可通過磁場控制路徑。張立課題組博士生彭瑜嵩介紹,微型機械人集群目標用於血管介入式治療,目前已在人體胎盤樣本上成功試驗,如在腦內血管瘤治療時,微型機械人集群可助栓塞血管瘤防止血液衝擊,進而降低血管瘤破裂出血風險。

張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝

張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝

仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖

仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖

張立團隊過去與多個知名國際團隊展開廣泛合作。早在2017年,就與南韓大邱慶北科學技術院、及瑞士蘇黎世聯邦理工學院成立「創新醫學科技聯合研究中心」,推動微米或納米機械人,以及其他納米技術的研究及發展應用於消化道及心血管疾病的檢測及治療。

2020年,在香港政府支持下,由中大牽頭,與蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院、約翰‧霍普金斯大學和慕尼黑工業大學合作,在香港科學園成立了醫療機械人創新技術中心,作為協助平台將創新的生物醫學工程研究轉化為實質的醫療應用。

醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)

醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)

你 或 有 興 趣 的 文 章