混合实境(Mixed Reality,MR)近年由电竞游戏,走入商业和医疗应用等不同专业场景。自2021年成立的“云合科技”(Syngular Technology),专注开发MR手术辅助软件,医生只要在手术期间戴上配有软件的MR眼镜,就可如“透视眼”般即时比对病人的3D医疗影像,协助医生确保手术步骤无误,其产品更获香港的公立医院试用。
云合科技由香港城市大学(香港城大)的商学院博士生施君易(Louis)创立,不但为HK Tech 300天使基金投资100万港元的初创企业,随后更成功加入香港科技园的生物医药科技培育计划(Incu-Bio),最高可获得共600万元资助。
(图片来源:香港城市大学)
利用MR提升手术规划与手术效率
Louis本身修读生物医学工程硕士,也是香港城大工商管理博士生,拥有十多年医疗3D打印及设计经验,深明其客户群包括外科医生等对新技术的需求殷切。
他指出,外科医生在进行手术规划时,主要以平面图像(例如X光片)或3D实体模型作为辅助,但要制作模型,往往需要将病人的数据传送至其他单位,需时可达数天,亦较难精准地规划安装植入物的位置及程序。手术途中,医生也需要助手协助,多次来回手术台与电脑之间,比对术前图像与病人的现场身体状况,从而确保手术步骤无误。
Louis说:“我们早在2017年起已留意到MR技术有机会用于手术上,以提供高自动化、高互动性的医疗影像可视化体验。不过,当时市面上的硬件未能配合,直至2019年新版本的MR眼镜发行,在重量、算力等均较上一代优胜,我与另外两名共同创办人立即想像到医生可以配戴这些MR眼镜在手术室开刀。于是在2021年成立公司,2022年组队做产品,2023年开始有第一版的产品面世。”
医生配戴上备有云合科技所研发软件的MR眼镜(图左),可达至“直观的X光视觉”(图右)。
(图片来源:香港城市大学)
与游戏开发专家联手
同步展示实境与3D医疗影像
Louis口中的两名共同创办人均为游戏开发专家,同是电竞级3D可视化和软件工程界的表表者。
团队开发的“云合混合实境平台”(Syngular MR Platform),透过AI算法,把3D建模流程自动化,将磁力共振扫描(MRI)或电脑断层扫描(CT)等2D医疗影像的DICOM格式数据,生成3D全息图(hologram)。原本DICOM只是一堆黑白影像,但在AI计算及分析后可变成立体3D模型,骨骼、肌肉、器官、血管等都可仔细重现,甚至可标示肿瘤位置所在,模型重建过程由原本需要几天的工作时间,缩短至约30分钟,而且仔细程度比3D打印模型更为丰富。
透过平台,医生可自行输入医学图像以生成个人化的3D场景,规划手术程序;手术期间,医生只要配戴MR眼镜即可达到“直观的X光视觉”。Louis说:“举例说,医生在手术期间戴上MR眼镜,就可把MRI或CT影像重叠在病人身上对位,并在皮肤上标记相应的肿瘤位置。”
眼球动态与手势移动MR眼镜内手术模型
与此同时,医生在手术过程中可透过手势、眼球动态等移动MR眼镜内的手术模型,了解器官不同层面结构,并即时翻阅已预先汇入系统的相关档案。在MR软件辅助下,以复杂的肿瘤手术计,可缩减多达10%至20%的时间,提高手术效率。
另一方面,通过MR眼镜的视像镜头亦可将手术实况传送至远程用户,同时建立数据库,长远可助医疗研究、教学及培训等用途。
HK Tech 300助开发产品原型 公院试用
云合科技自2021年成立,于2022年获得HK Tech 300计划的天使投资。Louis形容,计划的支持令公司有资源更快地完成第一个产品原型,也加快其获得进驻科学园的机会,从而在科学园一个线上展览联系上香港的医院管理局。目前,团队的产品已在香港一间公立医院开始试用,主要支援骨肿瘤科及神经外科手术,亦可应付耳鼻喉科、牙科、整形科、脊柱侧弯等医疗需要。团队亦为香港其中一所大学提供解决方案,将急症室情况直播予学生观看,也有为澳洲客户提供物理治疗相关设计,作教学用途。
“团队的成员都希望发挥所长,不只将MR用于娱乐,而是推广其应用层面,对应社会需要。我们的技术可方便及辅助医生的手术工作,提升效率,以达至‘enabling human’的目的。”Louis补充道。
团队过去已在第四十八届日内瓦国际发明展勇夺“评审团嘉许金奖”,又于HK Tech 300东南亚创新创业千万大赛获胜。目前,公司不但应用了香港城大的专利提升产品,亦正申请美国FDA医疗器械II类及其他同类认证,并希望开发更多新功能,包括加入多位医生共同参与的协作模式、人工智能肿瘤模型重建等,以拓展内地及更多海外市场。
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