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二零一零年十月二十七日

中大参与「创新科技嘉年华2010」
展出得奖发明「肠道息肉影像识别系统」



香港中文大学(中大)将于11月6至14日参加由创新科技署主办的「创新科技嘉年华2010」,于香港科学园展出19项科研项目,提升中、小学生及社会大众对创新科技的兴趣。其中一项展品为荣获电机及电子工程师学会(IEEE) 2009年机械人学与生物模仿学国际会议「最佳学生论文奖」的「肠道息肉影像识别系统」。三位负责研发该系统的中大电子工程学系博士生李抱朴、范奕辰及齐林击败来自二十五个国家及地区共五百多篇论文,荣获会议颁发唯一的学生奖项。 

根据医院管理局香港癌症资料统计中心2009年12月公布的数据显示,大肠癌是本港第二常见癌症,2007年共有4,084宗新个案,仅次于居首的4,261宗肺癌。大肠癌患者如在初期确诊,其治愈机会将可大增。肠道长出息肉是其中一个大肠癌初期征状,因此,肠道检查对防预大肠癌非常重要。

胶囊内视镜就是肠道检查的其中一种方法,其外型如一粒胶囊药丸,经病人吞服后,沿着食道及胃部到达肠道,约八小时后排出体外。胶囊内视镜在病人体内期间,其内置镜头自动以约每秒两张的速度拍摄肠道情况。检查完毕后,医生一般需耗两小时检阅全部约五万张照片,以找出肠道内有否出现息肉或流血等异常情况,既费神又花时间。有见及此,中大电子工程学系三位博士研究生在孟庆虎教授的指导下,发明了一套「肠道息肉影像自动识别系统」,提升检阅照片的效率。 

该系统先对每幅影像进行色彩度(Hue)、饱和度(Saturation)及光度(Intensity)分析,再按各自的颜色及形状特征,配合系统预先设定的断症准则,将有息肉的影像区分出来。研究团队曾以本地病人的肠道照片进行测试,发现系统的准确度高达94.2%,比国际上只有五成多准确度的其他同类系统,更为优胜。 

研究由2009年5月开始,负责统筹的李抱朴同学表示:「这个影像识别系统能大大减轻医生的工作量,以往平均需要两小时多去检阅照片,现在半小时内就可以完成。我们将继续改良系统,增加识别流血及溃疡情况的功能,并计划明年在威尔斯亲王医院开始试用,期望最终能全面辅助医生及早诊断各种肠道疾病,增加患者的痊愈机会。」 

此外,孟教授的团队更成功研制「外部引导的无线驱动胶囊内视镜系统」,以控制胶囊在体内的移动方向,协助医生拍下所需相片。由于目前医学界所使用的胶囊内窥镜在进入人体后,只能倚靠消化道的自然蠕动,医生无法主动控制其移动方向,有可能忽略某些位置,以致未能准确诊症。为避免上述情况,孟教授首创在胶囊内窥镜上引入定位系统,安装内部微型电机以提供驱动力,并透过体外磁场控制胶囊的移动方向。此外,他们更优化了该项定位系统的精准度,把偏差由37.5毫米大大缩减十倍至3毫米。

 中大于「创新科技嘉年华2010」展出的其他重点项目包括:

- 超声引导介入训练系统:超声引导针穿刺手术,广泛应用于孕妇产检、肝、肺等组织的活体检查上,需要精确的手眼协调能力。目前,实习医生只可在活体病人身上累积手术经验。此虚拟系统由工程学院硕士生陈颖贤在王平安教授指导下设计,成功模拟真实的手术过程,如超声图像、呼吸及触觉反应等,使医学生可在不对病人造成任何危险的情况下有充足的练习机会,为医疗培训工作的一大进展。该项目技术成熟,达世界级水平,可回应医学界对培训器材的需求。

- 店铺顾客追踪和主动销售的技术:在一部讲述未来的电影中,戏中人物走到商店屏幕前,就会自动出现针对其年龄、性别的广告。中大计算机科学与工程学系吕荣聪教授、金国庆教授与黄田津教授正研发「多视角视频监控技术」,适用于商店橱窗,透过辨别顾客的性别和年龄,自动选播能引起该顾客兴趣的广告,有助促销。 

关于「创新科技嘉年华2010

日期:2010年11月6至14日

时间:上午十时至晚上七时

地点:沙田香港科学园「金蛋」附近(中大摊位号码:C07)

交通:免费巴士穿梭往返科学园、港铁沙田站及大学站(约每15分钟一班,视乎客量)

中大电子工程学系孟庆虎教授的团队成功改良胶囊内视镜的功能
中大电子工程学系孟庆虎教授的团队成功改良胶囊内视镜的功能

孟庆虎教授及其博士研究生(左起):齐林、范奕辰及李抱朴
孟庆虎教授及其博士研究生(左起):齐林、范奕辰及李抱朴

正常肠道的胶囊内视镜照片
正常肠道的胶囊内视镜照片

正常肠道照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像
正常肠道照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

肠内有息肉的胶囊内视镜照片
肠内有息肉的胶囊内视镜照片

有息肉照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像
有息肉照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

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