遊戲引擎進入手術室絕不兒戲 雲合科技助醫生準確切割 

Author:

Published:

- 廣告 -

混合實境( MR )漸漸從遊戲走入商業應用。本地創業公司雲合科技( Syngular Technology )將相關技術帶進手術室,協助醫生在手術開始前為病人施刀位置作準確定位。該技術涉及人工智能運算,將醫療圖像數據自動生成立體模型,配合遊戲引擎渲染,逼真地呈現在 MR 頭盔之內,改變傳統做手術的模式。

雖然近年有不少醫療相關的 VR 或 AR 方案,大多用作訓練醫生。雲合科技創辦人施君易表示,該類軟件的畫面影像單調,用戶介面複雜甚難操作。反之,若將遊戲引擎技術帶入 XR 環境,引進至手術室的話,體驗會完全不一樣。這想法成為他第二度創業的項目。

獲遊戲開發團隊加盟

修讀生物醫學工程的施君易,早在 2010 年開始研究用於醫療的 3D 打印技術。其後開設公司為骨科病人度身訂造手術切板,從電腦掃描( CT )和磁力共振( MRI )的數據製作 3D 模型,套用至需要切除的骨上,讓醫生對準位置直接切割。然而這方案在使用時面對不少挑戰,包括建立 3D 模型和打印切板需時,不適合緊急手術。

- 廣告 -

隨著近年混合實境技術成熟可用,他便想到將原有的 3D 模型直接在 MR 頭盔內顯示。惟該技術面對最大的問題是製作動畫 3D 模型,涉及成像、渲染等遊戲引擎技術。最終接觸到部分離開 Riot Game 香港工作室的開發團隊,跟他們傾談過意念後,決定加入成為創業夥伴,並在 2021 年底成立雲合科技開發手術導航 MR 平台。

從黑白的掃描影像轉化為 3D 模型,運用人工智能運算填補所缺的資訊。

3D 模型對準治療位置

平台利用來自電腦掃描和磁力共振的 DICOM 格式數據,通過人工智能模型製作相應的 3D 模型。該技術的難度在於 DICOM 為黑白影像,人工智能模型計算數據後變成立體影像。3D 模型包括骨骼、肌肉、器官、血管等,甚至可標示異常位置所在。這模型渲染過程僅需 1 小時,仔細程度比 3D 打印用的模型更豐富。

當醫生進入手術室戴上微軟 HoloLens 2 便能自動將醫療影像疊在病人身上,以切除骨腫瘤手術為例,透過模型清楚顯示腫瘤在體內的位置,快速定位。施君易形容,該 MR 技術有如為醫生提供「 透視眼 」,直接在皮膚上畫下切口。過去需要對比 X 光照片,甚至翻查電腦影像,按經驗估計位置。

用戶介面經遊戲化設計,醫生用手勢或眼球便能控制。他表示,現時大部分醫生小時都有玩遊戲,使用這介面操作並無難度,毋須多加訓練。加上建基於遊戲引擎,所顯示的 3D 模型影像,無論質地、細緻、光暗等都比過去的醫學 VR 方案豐富得多,即使在運算能力有限的 MR 設備都能流暢控制模型。醫生在手術期間可以查看參考文件、病歷、掃描數據等,將這些資料加載到平台內,有如在遊戲載入道具般簡單。

醫生在手術時戴上 MR 設備,影像對等比例重疊顯示,能準確在病人畫上刀口標記。
遊戲化用戶介面,操作容易毋須學習。
3D 模型精細地呈現骨骼細節,亦有豐富的影像。

獲醫管局試用

施君易補充,利用 MR 設備可以執刀醫生的視覺拍攝手術過程,甚至將主觀鏡頭傳送出去,提供前所未有的視角作為醫學研究和教學。

雲合科技的 MR 平台目前已在醫院管理局旗下的公立醫院內試用。施君易稱,在去年的一次網上創業活動獲醫管局 IT 創新辦公室團隊接洽,邀請引入至醫院手術室內。完成開發之後,交由醫管局醫生試用,再作調整修正,目前已完成第一版本可用。

- 廣告 -

或支援 Vision Pro

下一階段將擴充更多功能,如加入協作模式,讓更多個醫生共同參與,甚至讓助理從旁協助控制。系統也將加入偵測癌症的人工智能模型,在建立 3D 模型時按電腦掃描的數據標示出腫瘤。他指出,各地醫學院都在開發不同器官的機械學習模型,毋須自行重新開發,跟他們合作獲得授權使用更直接,預計首批加入的模型為分析前列腺掃描的數據,把不正常的增生組織在 3D 模型內標示。

施君易又透露,正跟私家醫院洽談為其他提供技術,用 3D 模型對比病人在各時間的掃描數據立體地呈現治療效果。「該平台可塑性甚高,目前只是技術的起點,有如遊戲般加載各類擴充功能。」

該平台亦計畫支援其他 MR 設備,如蘋果公司明年才正式推出的 Vision Pro。施君易表示,由於支援同一遊戲引擎,毋須更改核心技術,只修改用戶介面等便可,畢竟該設備運算能力強大,能夠支援更多複雜功能。

現在平台採用微軟的 HoloLans 2,下一步將加入協作功能,讓參與醫生和助理共同看到 3D 模型。

目前正在城大攻讀工商管理博士的施君易,以該創業公司獲得該校 HK Tech 300 注資 100 萬港元,加上去年底入選科學園的培育計畫,未來四年內將分階段獲 600 萬港元資助。這些資金除了投資開發產品,也會用於通過各類醫療器材驗證,以便把產品銷售至海外市場。

- 廣告 -
Eric Chong
Eric Chong
商業・科技・創業・編輯
- 廣告 -
- 廣告 -

Related Articles

- 廣告 -

Recent Articles

- 廣告 -
- 廣告 -