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2010年1月28日

中大博士生发明肠道息肉影像识别系统夺IEEE国际会议最佳学生论文奖

2010年1月28日
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正常肠道的胶囊内视镜照片

正常肠道照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

肠内有息肉的胶囊内视镜照片

有息肉照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

孟庆虎教授(前)及其博士研究生(左起):齐林、范奕辰及李抱朴

香港中文大学(中大)电子工程学系三位博士生研发了一套专门处理胶囊内视镜所拍照片的影像识别系统,能从大量肠道照片中自动辨识息肉,把医生以肉眼检阅照片的时间,由以往的平均两小时锐减至半小时内,且准确度更大幅提升至九成以上。该项发明于上月举行的电机及电子工程师学会(IEEE)2009年机械人学与生物模仿学国际会议上,击败来自二十五个国家及地区的五百多篇论文,夺得唯一学生奖项「最佳学生论文奖」的殊荣。

根据医院管理局香港癌症资料统计中心2009年12月公布的数据显示,大肠癌是本港第二常见癌症,2007年共有4,084宗新个案,仅次于第一位肺癌的4,261宗。大肠癌患者如在初期确诊,其治愈机会将可大增,而其中一个大肠癌初期征状就是肠道长出息肉。因此,肠道检查对防预大肠癌非常重要,而胶囊内视镜是肠道检查的其中一种方法。

胶囊内视镜的外型如一粒胶囊药丸,病人服后会沿着食道及胃部到达肠道,约八小时后便会排出体外。胶囊内视镜逗留体内期间,其内置镜头会以约每秒两张的速度自动拍下肠道的情况,故检查完毕后,医生一般需要花平均两小时检阅全部约五万张照片,以找出肠道内出现息肉或流血等异常情况的照片,既费神又花时间。有见及此,中大电子工程学系三位博士研究生李抱朴、范奕辰及齐林,在该系孟庆虎教授指导下,发明了一套「肠道息肉影像自动识别系统」,提升检阅照片的效率。

该系统会先对每幅影像进行色彩度(Hue)、饱和度(Saturation)及光度(Intensity)分析,再按各自的颜色及形状特征,配合系统预先设定的断症准则,将有息肉的影像区分出来。研究团队曾以本地病人的肠道照片进行测试,发现系统的准确度高达94.2%,国际上其他同类系统的准确度只有五成多,相比之下,高下立见。

研究由2009年5月开始,负责统筹的李抱朴同学表示:「这个影像识别系统能大大减轻医生的工作量,以往平均需要超过两小时去检阅照片,现在半小时内就可以完成。我们将继续改良系统,增加识别流血及溃疡情况的功能,并计划明年在威尔斯亲王医院开始试用,期望最终能全面辅助医生及早诊断各种肠道疾病,增加患者的痊愈机会。」



正常肠道的胶囊内视镜照片

正常肠道的胶囊内视镜照片

 

正常肠道照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

正常肠道照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

 

肠内有息肉的胶囊内视镜照片

肠内有息肉的胶囊内视镜照片

 

有息肉照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

有息肉照片经系统就色彩度(H)、饱和度(S)及光度(I)处理后的图像

 

孟庆虎教授(前)及其博士研究生(左起):齐林、范奕辰及李抱朴

孟庆虎教授(前)及其博士研究生(左起):齐林、范奕辰及李抱朴

 

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