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【中銀科創獎】機器人開刀「動腦」 一次刀口搞掂

◆陳達明與拍檔聯合研發出可應用於微創腦手術的柔性內鏡機器人系統,目標於3年內製作出儀器原型。
◆陳達明與拍檔聯合研發出可應用於微創腦手術的柔性內鏡機器人系統,目標於3年內製作出儀器原型。

香港科技創新聯盟於去年首辦「中銀香港科技創新獎」,向人工智能及機器人、生命健康、新材料新能源、先進製造、金融科技等領域的傑出科研人員頒發共1,000萬港元獎金,以肯定他們在港進行科技創新轉化的傑出成就,為全港最大型聚焦科技成果轉化的獎項。多位得獎者近日接受香港文匯報專訪介紹研發項目的心得,首集是人工智能及機器人領域獲獎者之一、香港中文大學醫學院外科學系名譽臨床副教授陳達明,他與拍檔聯合研發出可應用於微創腦手術的柔性內鏡機器人(MicroNeuro)系統,讓以往必須開兩次刀口的腦手術,變成一次刀口,團隊目標於3年內製作出儀器原型,盡快投入臨床應用,幫助減輕患者痛苦。◆香港文匯報記者 姬文風

「香港有一類腫瘤是全世界發病類最高的,叫顱內松果體胚胎瘤,它主要影響3歲到20歲的年輕人,發病會導致腦積水。」陳達明表示,外科醫生面對此症主要做兩件事,一是打通腦積水,二是抽取活組織作病理化驗,「不過通腦積水是向前的,取組織則是向後的,而傳統的腦室內視鏡只有『直鏡』,於是一直以來做這兩件事,就要開兩次傷口。」

研轉彎鏡 開一傷口處理兩任務

他解釋指,每次開刀口都有機會帶來風險,「簡單說,每篤一支針入腦,一次就有0.5%風險出血,兩次就風險倍增,而腦出血是可大可小的,可能中風、癱瘓甚至致死。」為此,陳達明坦言早於十年前已經想到,能否造出一支懂得轉彎的鏡,使其只開一個傷口,就能處理兩項任務。

問題在於這個構思於工程角度而言十分艱難,「現今其實有一款類似的(產品),但設計上未合乎要求,主要是轉彎轉得唔夠靚。我們要求在最尾的10mm才轉彎,轉最少60度,這在工程上是相當困難的。」陳達明坦言,過去不少資深醫生、工程師都認為這是「不可能任務」,直至2019年他認識了中科院香港創新研究院人工智能與機器人創新中心執行副主任劉宏斌,雙方一拍即合,於是開展了柔性內鏡機器人系統MicroNeuro的項目研究。

系統添觸感 避免劇烈碰撞

「我們臨床團隊有這個想法,會提出不同的實務要求,劉教授團隊就負責從技術上、工程上考慮相關可行性,再運用尖端科技去解決。」陳達明舉例指,要在軟鏡上設多個鏡頭,方便視像偵察,在只有4mm的鏡頭做到高清質素,採用的物料能否在最後的10mm裏面,轉到60度至75度的彎,且要引入機械化控制。

他特別提到,醫療儀器尤重安全,「因此要加入VR,實時做到支軟鏡的走向,不只是一點或直線,而是整條線路我都要知道,才可說服醫生病人,這是安全的,不會撞到個腦而不知道。」系統還將加入觸感,「反饋到觸碰力度,一旦撞得犀利,除了觸感回饋,VR圖像都要發出警示,這些都有助解決安全問題。」

港處有利位置 易促成跨界合作

目前MicroNeuro已完成首例屍體實驗,標誌着該機器人的主要功能研發成功。陳達明分享跟拍檔劉宏斌已有共識,「我們想3年完成prototype(原型),做好剛才提到的那些要求,當然我們還要繼續做好多次屍體實驗,之後再申請人體實驗。」

被問到當初為何致力「跨界」開展醫療儀器開發,陳達明認為目前的醫療仍有不少限制,「以往可能只有好高級、好偉大的醫生,才有廠商願意為他開發儀器,但現在有了3D打印之後,工程不再遙遠。」尤其近年國家及特區政府均大力推動創科,「現在香港處於非常有利的位置,深圳是我們的工廠,什麼都能生產,加上近年不論資助、平台都很多,更容易促成跨界合作。」

陳達明認為,參與醫療儀器開發本身就有很大的吸引力,「可以度身訂做自己想要的儀器、機器人,進而令手術、醫療改善,滿足感會更大」,而這也是他選擇於教學醫院工作的一大原因,希望透過研究,造福更多病人。

◆陳達明向學生介紹其研究項目。 香港文匯報記者姜嘉軒  攝

◆陳達明向學生介紹其研究項目。 香港文匯報記者姜嘉軒 攝

回中學母校談科普 勉從小育團隊精神

「中銀香港科技創新獎」各得獎者須參與學術交流、學術論壇,推動科普活動。訪問當日,陳達明回到中學母校參與科普主題演講,寄語學生應從小培養團隊精神,不論是醫務工作或是科研工作,均需要與不同人才攜手合作,通力完成任務。他在分享與工程拍檔合作心得時,特別強調有效溝通是箇中關鍵,因此鼓勵學生們多與他人聊天,既是培養溝通技巧,也是加深彼此認識,合作時自然事半功倍。

「好多人覺得醫生自己叻就夠,但其實我們都是一隊人去做手術,好少『單刀赴會』的。」陳達明在母校荃灣聖芳濟中學分享時,形容手術團隊跟他當日參加的中學籃球隊一樣,各成員須彼此通力合作,「當中有醫生、護士、麻醉醫生……有高級些,負責領導計劃的、有前線的、有初級的、實習的、有不同職能的人去完成一個任務,中間最需要溝通合作。」

他特別提到,自己的腦外科團隊對「TEAM」一字有以下演繹,「together each achieve more」,「自己可能做不到太多,但一齊做就可以做到更多,讓每個人都能超越自己。」事實上,他與劉宏斌的合作,正是印證了以上說法。

「臨床團隊與工程團隊之間,最困難的地方在於溝通,我如何將每一步要求告訴對方,而他又將這個要求,化為工程任務去處理,裏面花好多時間。」因此,陳達明分享自合作開展以來,兩個團隊都會定期開會,「好多跨科目問題都需要溝通,否則只懂自己在行的,兩隊人就算再犀利,問題只會一直都在。」

(本文轉載自文匯報 https://www.wenweipo.com/epaper/view/newsDetail/1678460520103153664.htmlhttps://www.wenweipo.com/a/202307/11/AP64ac6673e4b043f3863b5434.html

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