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专访 | 林铨振:捕捉视力小偷的新方法

承莹 林
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编者按:第二届广州青光眼国际论坛(The Guangzhou Glaucoma Forum, GZGF)已于4月21~22日圆满举行。本届论坛相当精彩,除聚集众多中国眼科专家,亦邀请到多位国际著名学者担任嘉宾,多角度、全方位地探讨青光眼诊疗新方向。借此盛事,AME有幸邀请到来自香港的林铨振教授接受专访(图1),带领读者一同从机械工程角度切入来探讨青光眼治疗并分享其于眼部生物力学的研究及正在建构的生物医学设备。

受访专家:林铨振

林铨振(David C C LAM),于美国加州大学圣巴巴拉分校获取博士学位,现任教于香港科技大学,担任机械及航空航天工程学系教授。林教授投入医疗器材方面研究已有十余年,其两大重点分别为:开发眼部生物医学设备及开发治疗缺血性脑卒中的装置。

无声的视力小偷

青光眼为当前导致眼睛失明的主要杀手之一,但其通常是慢性且无明显症状,多数患者不易察觉已罹患,大多等到视力受损、身体不适时才发现,也因此青光眼被医学界冠上了“视力小偷”的称号。

林教授以“Better tools to catch the vision thief: new ocular probe, monitor and indicators”为题,分享了以机械工程为基底发展的生物医学设备,期望能进而使眼科医师与验光师及早检测出青光眼,并希望能改善、开发更多如近视镜片般,无须手术、非侵入性的设备。

材料科学与眼科之结合

试想像世界是平的,为创造出三维世界,我们必须先建造机械、设备,并从中提取出新的数据轴。但三维空间满足不了人们的需求,因此我们进而建造了四维、五维空间,最终发展出超维(hyperdimension)、超世界(Hyperworld)。

过去二元中的讯息量不足以让我们区分出不同的疾病,但透过产生新数据并拥有更多维度,我们将能更清楚地区分事物。但维度越高不见得越好。假设病患拥有五项变异因素,医生却仅能处理到三维的空间,则这落差中的待处理的海量资讯将反而混淆医生的诊断。

机器学习(machine learning)、深度学习(deep learning),正好能协助我们消除当中的落差并更精准地分析、理解多维空间中的数据。而不同类型的疾病拥有不同的维度空间,若只凭单一个青光眼维度去衡量更为细分类的情况如常压青光眼、开角型青光眼,将会不够准确。因此,为疾病不同亚类订制特异性的维度空间是必须的。

为求诊断的高精准度,林教授选择首先将分析空间从一维扩充到二维、三维、四维......,也就是透过新三维分析生态系统的扩展与诊断定位来实现,而非埋头研究单一的诊断维度及其准确性。

软硬体的升级加上与深度学习系统结合,林教授盼望能协助医生简化所需接受的资讯量并更好地观察疾病的发展状态,从而探索新疗法。

眼科生物医学最新进展

从生物力学的角度出发,现有最新的眼部探测工具已将维度中的指数扩展至新的分析空间。若将眼内压(intraocular pressure, IOP)视为分析空间中的单一维度,则新添加的生物力学维度将使一维空间变为二维空间;若再新增一眼部监测维度(如:时间轮维度)则将变为三维空间。此新进展对临床医生极其有益,因许多在一维空间中无法看见全貌的事物,将得以在三维空间中观察清楚。

跟进此进展,林教授及其团队正携手临床医生,针对不同疾病开发新的眼科生物力学指标。数据显示,与传统指标(如:IOP)相比,此新指标大幅提升了诊断的精确度,有望能帮助病患及早检测出失明风险。

图1. 林铨振教授(中)与AME科学编辑合影

欢迎点击观看采访视频!~

采访问题

1. Could you briefly introduce yourself to our readers?

2. How do you integrate the material science with the eye science?

3. Could you share with us the latest tools for ocular probe and monitor in clinical practice? 

4. What is the new research projects in your team?

5. As we know, the ophthalmology requires the high degree of precision. How do you guarantee the precision of the ocular devices?

采写编辑:林承莹,AME Publishing Company

视频剪辑:麦雪芳,AME Publishing Company

学术审核:张开平,AME Publishing Company

排版编辑:许梦杨,AME Publishing Company

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