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研究與創新

機械人結合人工智能 窺探智慧醫療新時代

03 良好健康與福祉
09 產業、創新和基礎設施
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#電子及計算機工程學
申亞京教授(右)帶領研究團隊,利用人工智能和機械人技術,研發出創新的智慧醫療器械。

申亞京教授(右)帶領研究團隊,利用人工智能和機械人技術,研發出創新的智慧醫療器械。

這些智慧醫療器械包括(從左至右):全球最小的多功能手術機械人、AI手部觸覺交互系統「PhyTac」及家用肺部功能檢測儀。

這些智慧醫療器械包括(從左至右):全球最小的多功能手術機械人、AI手部觸覺交互系統「PhyTac」及家用肺部功能檢測儀。

全球醫療保健正面臨多重挑戰,包括人口老化及慢性疾病日益增加等問題,為醫療體系帶來沉重壓力。因此,醫學界對先進醫療科技的需求愈趨殷切,當中以入侵性較低、更精準的手術器材備受渴求,在全球掀起研發微型醫療機械人的熱潮,以輔助醫生更精準、有效地為病人提供治療。

有見及此,香港科技大學(科大)電子及計算機工程學系的申亞京教授帶領其團隊,踏上醫療科技創新之路。申教授的團隊透過結合人工智能(AI)及機械人技術,研發出三款突破性的智能醫療器械,分別用於診療監測、手術輔助及術後復康,是開展智慧醫療新世代的嶄新成果。

短小精悍—全球最細多功能手術機械人

微創手術往往需要處理人體內難以觸及的位置,為避免對身體造成不必要的損傷,手術的精準度尤為重要。研究團隊針對此需求而研發出全球最小的多功能手術機械人,其直徑只有0.95毫米,體積較現有同類機械人小60%。

別看它身形迷你,這位微型「外科醫生」集拍攝與精準導航功能於一身,能穿梭於人體內細小而狹窄的管道,例如支氣管和輸卵管,可協助醫療人員在人體內抽取組織樣本、傳送藥物及進行激光熱療手術,無論在診斷或治療等用途上,均是一位不可多得的手術助理。

智慧小幫「手」

人類雙手的神經分布密集,觸覺靈敏,但身體一旦出現腦中風等健康問題,可能會導致手部功能喪失、麻痺或刺痛等。若能及早發現和準確地診斷這些病症的嚴重程度,可顯著減低它對患者日常生活帶來的困擾。然而,傳統的手部功能評估主要依賴醫生的觀察,診斷結果可能因醫生而異。

為應對此問題,研究團隊從一種名為「螺旋蘆薈」的植物獲得靈感,研發出圓錐狀的AI驅動裝置「PhyTac」。此裝置設有多達368個感應單元,患者只需手握裝置並發力,系統便能即時顯示手部的發力分布,讓醫生更輕易評估病人的康復進度。

遊戲化呼氣測試

新冠疫情過後,市民對定期肺部檢查的需求上升,研究團隊因而研發出一款直徑僅8厘米、重約78克的家用肺部功能檢測儀。這部儀器特別加入了遊戲元素:使用者在家進行呼氣測試和訓練時,需調節吹氣力度,以控制遊戲中的飛鳥避過障礙,為過程增添趣味;同時,醫生可遙距接收儀器收集的肺部功能數據,方便監測病人狀況。

「人工智能及機械人技術日新月異,人機互動的潛力無限,定必成為未來的大趨勢。」申教授分享其理念,並表示:「憑藉科大於機械人及AI領域的研究優勢,我們的團隊將繼續開發具備更高感知度的機械人,在機械人和人類之間實現更安全和自然的互動,從而開拓更多具影響力的研究,支援醫療等各行各業轉型發展。」

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