隨着人口老齡化加劇及專科醫生人手短缺,提升眼科診斷效率與一致性已成為全球醫療體系的重要挑戰。香港理工大學(理大)研究團隊現正啟動新一代臨床級眼科人工智能代理系統「EyeAgent 2.0」的研發工作,目標構建具備臨床推理能力的智能決策支援平台,協助醫生進行疾病診斷分析、治療規劃及隨訪管理,從而提升臨床判斷的質量與效率。
「EyeAgent 2.0」以基礎模型為核心,結合多模態數據建立眼科臨床推理引擎,提供科學化鑒別診斷及個人化治療規劃,標誌著由簡單篩查系統邁向實時臨床協作的重要突破。
理大團隊早前已開發「EyeAgent 1.0」原型系統,可整合文字及圖像等多模態醫療數據,進行基礎診斷補助,並已於香港及內地醫院開展試點測試,獲得正面臨床回饋。在此基礎上,研究團隊正積極推進「EyeAgent 2.0」的研發。新系統將以專科基礎模型為核心,結合來自不同地區大型眼科中心的真實世界多模態電子病歷數據進行訓練,整合眼底影像、光學相干斷層掃描、血管造影及臨床文字資料,並透過多智能體協作框架模擬實際臨床流程,包括資料整合、鑑別診斷、治療規劃及病程預測,目標實現由單次影像分析邁向連續病程決策支援的升級。
根據現階段的模型驗證及原型測試結果,研究團隊預期系統成熟後將顯著提升診斷一致性及效率,並減少醫生在病例整理及文書處理上的時間,有助紓緩高負荷臨床環境下的工作壓力。系統設計強調人機協作,所有最終臨床決策仍由醫生主導,人工智能則作為輔助工具,加強資料整合與分析能力。
理大眼科視光學院科研眼科講座教授、梁顯利長者健康視覺教授兼視覺科學研究中心主任何明光教授領導研究團隊,打造眼科人工智能臨床代理系統「EyeAgent 2.0」。
領導研究的理大眼科視光學院科研眼科講座教授、梁顯利長者健康視覺教授兼視覺科學研究中心主任何明光教授表示:「團隊將持續引入更多地區的真實世界臨床數據進行訓練與驗證,進一步優化系統的推理表現與穩定性,目標發展成為符合監管標準的醫療軟件產品(Software as a Medical Device),並於完成臨床驗證後逐步推進註冊及部署工作。」他補充,項目已申請相關政府創新科技資助,團隊計劃於未來兩年內完成系統開發及驗證,並推動產品化及商業化,優先於香港市場開展應用,隨後逐步拓展至粵港澳大灣區、內地及海外市場。
理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒教授表示:「理大一直積極推動人工智能與醫療健康領域的跨學科創新,致力將科研成果轉化為具社會價值的應用技術。『EyeAgent 2.0』的研發體現大學在人工智能、數據科學與臨床專業結合方面的深厚積累,亦有助提升香港在醫療人工智能領域的國際競爭力。」
系統未來擬採用年度訂閱與按使用量收費相結合的商業模式,並可根據不同醫院資訊系統架構作出靈活部署。研究團隊期望透過持續技術優化及臨床合作,推動建立可信、規範及可持續發展的醫療人工智能生態,助力提升區域以至全球眼科醫療服務水平。
未來,理大將繼續以社會需求為導向,深化人工智能與臨床醫學融合,透過持續研發與制度建設,為醫療系統提供更高效率、更具質量及更可持續的解決方案。
機械加工,包括材料的精確切割及成形,是製造業的核心工序,隨着具備極高強度及硬度的先進材料獲廣泛採用,傳統技術漸漸難以達到所需的精密度。香港理工大學研究團隊研發了一項突破性機械加工技術,在金剛石切削過程中耦合原位激光與磁場,提升切削流暢度與加工表面精度,同時減輕材料的亞表面損傷及降低刀具磨耗。此項雙場技術展現了超越其他現有能量場輔助切削技術的卓越效能,有望在更多難加工新型先進材料上實現超精密加工。
由理大工業及系統工程學系教授及超精密加工技術全國重點實驗室副主任杜雪教授與其研究團隊獨創的多能量場耦合輔助超精密加工技術,名為「原位激光-磁場雙場輔助金剛石切削」(LMDFDC)。相關研究成果已刊登於國際期刊《國際極限製造雜誌》(International Journal of Extreme Manufacturing)。
理大研發激光與磁場雙場輔助金剛石切削技術。理大圖片
原位場加工是指在機械加工過程中,將激光或磁場等外部能量場,同步直接施加於切削區域。現有的能量場輔助技術均存在一定局限,例如激光場雖能軟化硬脆材料,令其更易被切削,卻有機會因過熱導致材料熔融損傷;磁場可減小切削阻力、強化散熱以令切削過程更順暢,但其效果在不同材料間表現不穩定,且無法避免在高性能材料(如高熵合金)中因硬質顆粒脫落而造成表面劃痕。
LMDFDC通過結合激光及磁場,令兩者優點得以協同發揮,同時克服各自不足。研究團隊在高熵合金工件上,分別採用新技術和另外三種加工方式以進行比較,包括僅激光切削、僅磁場切削及無任何外場切削。他們利用了一系列先進分析工具,從表面形貌特徵、亞表面演化規律,乃至原子尺度的結構特性等多個層面,觀察材料的變化。
理大杜雪教授與其研究團隊。理大圖片
結果顯示,在「熱—磁—機械」多物理協同作用下,LMDFDC將加工性能提升至單一能量場無法達到的精度程度。具體而言,技術通過磁場增強熱傳導,抑制激光引起的熱損傷,同時利用激光軟化硬顆粒以避免劃痕,並提升切削穩定性,從而令完成品表面更平滑、亞表面損傷更少。雙場耦合效應還防止了因嚴重摩擦導致的刀具邊緣積屑,以及高溫引致的刀具快速損耗,顯著降低刀具磨損,延長其使用壽命。
走在先進製造技術研究的最前沿,杜雪教授在2017年帶領團隊首次提出磁場輔助金剛石切削技術,提升了難加工材料的可製造性。她表示:「隨着時代發展,單一能量場輔助加工技術越來越不足以應付新型高性能材料的超精密加工,尤其是新興的高熵合金。這種金屬材料兼具優異的強度與穩定性,在先進工程應用上具高度吸引力,特別於航天、能源等高端領域發展潛力龐大。LMDFDC正為這類新材料的加工帶來了技術突破,更開闢了超精密製造技術的嶄新發展路徑。」
理大杜雪教授。理大圖片
除了引入這項變革性的雙場輔助加工技術, 研究亦探究了當雙場同時被應用時,材料產生的反應、其內部發生的變化,以及這些變化帶來的具體效能提升。這深化了學術界對材料變化背後的科學原理及機制的理解,填補了多能量場加工領域中的知識缺口,對未來因應不同先進材料作技術設計具關鍵意義。
杜教授補充:「這項研究是首次全面探究激光與磁場在超精密加工中,如何產生協同效應,以及其與單一場效應有何不同。研究成果對於推動與多物理場加工理論相關的前沿學術發展,以及發掘創新加工技術帶來了重要貢獻。」
研究團隊目前正對這項創新技術進行專利申請,並計劃未來探索更多不同能量場的協同組合,為新一代高性能材料的製造提供更豐富且可靠的技術途徑。
此項研究獲得國家自然科學基金委員會的「面上項目」,以及香港特別行政區政府研究資助局的「優配研究金」和創新科技署創新及科技基金的「內地與香港科技合作資助計劃」資助。