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二零一零年十月二十七日

中大參與「創新科技嘉年華2010」
展出得獎發明「腸道息肉影像識別系統」



香港中文大學(中大)將於11月6至14日參加由創新科技署主辦的「創新科技嘉年華2010」,於香港科學園展出19項科研項目,提升中、小學生及社會大眾對創新科技的興趣。其中一項展品為榮獲電機及電子工程師學會(IEEE) 2009年機械人學與生物模仿學國際會議「最佳學生論文獎」的「腸道息肉影像識別系統」。三位負責研發該系統的中大電子工程學系博士生李抱朴、范奕辰及齊林擊敗來自二十五個國家及地區共五百多篇論文,榮獲會議頒發唯一的學生獎項。 

根據醫院管理局香港癌症資料統計中心2009年12月公布的數據顯示,大腸癌是本港第二常見癌症,2007年共有4,084宗新個案,僅次於居首的4,261宗肺癌。大腸癌患者如在初期確診,其治癒機會將可大增。腸道長出息肉是其中一個大腸癌初期徵狀,因此,腸道檢查對防預大腸癌非常重要。

膠囊內視鏡就是腸道檢查的其中一種方法,其外型如一粒膠囊藥丸,經病人吞服後,沿著食道及胃部到達腸道,約八小時後排出體外。膠囊內視鏡在病人體內期間,其內置鏡頭自動以約每秒兩張的速度拍攝腸道情況。檢查完畢後,醫生一般需耗兩小時檢閱全部約五萬張照片,以找出腸道內有否出現息肉或流血等異常情況,既費神又花時間。有見及此,中大電子工程學系三位博士研究生在孟慶虎教授的指導下,發明了一套「腸道息肉影像自動識別系統」,提升檢閱照片的效率。 

該系統先對每幅影像進行色彩度(Hue)、飽和度(Saturation)及光度(Intensity)分析,再按各自的顏色及形狀特徵,配合系統預先設定的斷症準則,將有息肉的影像區分出來。研究團隊曾以本地病人的腸道照片進行測試,發現系統的準確度高達94.2%,比國際上只有五成多準確度的其他同類系統,更為優勝。 

研究由2009年5月開始,負責統籌的李抱朴同學表示:「這個影像識別系統能大大減輕醫生的工作量,以往平均需要兩小時多去檢閱照片,現在半小時內就可以完成。我們將繼續改良系統,增加識別流血及潰瘍情況的功能,並計劃明年在威爾斯親王醫院開始試用,期望最終能全面輔助醫生及早診斷各種腸道疾病,增加患者的痊癒機會。」 

此外,孟教授的團隊更成功研製「外部引導的無線驅動膠囊內視鏡系統」,以控制膠囊在體內的移動方向,協助醫生拍下所需相片。由於目前醫學界所使用的膠囊內窺鏡在進入人體後,只能倚靠消化道的自然蠕動,醫生無法主動控制其移動方向,有可能忽略某些位置,以致未能準確診症。為避免上述情況,孟教授首創在膠囊內窺鏡上引入定位系統,安裝內部微型電機以提供驅動力,並透過體外磁場控制膠囊的移動方向。此外,他們更優化了該項定位系統的精準度,把偏差由37.5毫米大大縮減十倍至3毫米。

 中大於「創新科技嘉年華2010」展出的其他重點項目包括:

- 超聲引導介入訓練系統:超聲引導針穿刺手術,廣泛應用於孕婦產檢、肝、肺等組織的活體檢查上,需要精確的手眼協調能力。目前,實習醫生只可在活體病人身上累積手術經驗。此虛擬系統由工程學院碩士生陳穎賢在王平安教授指導下設計,成功模擬真實的手術過程,如超聲圖像、呼吸及觸覺反應等,使醫學生可在不對病人造成任何危險的情況下有充足的練習機會,為醫療培訓工作的一大進展。該項目技術成熟,達世界級水平,可回應醫學界對培訓器材的需求。

- 店舖顧客追蹤和主動銷售的技術:在一部講述未來的電影中,戲中人物走到商店屏幕前,就會自動出現針對其年齡、性別的廣告。中大計算機科學與工程學系呂榮聰教授、金國慶教授與黃田津教授正研發「多視角視頻監控技術」,適用於商店櫥窗,透過辨別顧客的性別和年齡,自動選播能引起該顧客興趣的廣告,有助促銷。 

關於「創新科技嘉年華2010

日期:2010年11月6至14日

時間:上午十時至晚上七時

地點:沙田香港科學園「金蛋」附近(中大攤位號碼:C07)

交通:免費巴士穿梭往返科學園、港鐵沙田站及大學站(約每15分鐘一班,視乎客量)

中大電子工程學系孟慶虎教授的團隊成功改良膠囊內視鏡的功能
中大電子工程學系孟慶虎教授的團隊成功改良膠囊內視鏡的功能

孟慶虎教授及其博士研究生(左起):齊林、范奕辰及李抱朴
孟慶虎教授及其博士研究生(左起):齊林、范奕辰及李抱朴

正常腸道的膠囊內視鏡照片
正常腸道的膠囊內視鏡照片

正常腸道照片經系統就色彩度(H)、飽和度(S)及光度(I)處理後的圖像
正常腸道照片經系統就色彩度(H)、飽和度(S)及光度(I)處理後的圖像

腸內有息肉的膠囊內視鏡照片
腸內有息肉的膠囊內視鏡照片

有息肉照片經系統就色彩度(H)、飽和度(S)及光度(I)處理後的圖像
有息肉照片經系統就色彩度(H)、飽和度(S)及光度(I)處理後的圖像

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CUHK in Touch (2020年9月號)
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