在香港科技大学近日举办的“独角兽日”上，一个“平平无奇”的正方体机器吸引了记者的注意。“这台机器只需要三分钟，就可以为肿瘤手术中的医生提供肿瘤的高质量组织学图像。”该技术由香港科技大学黄子维教授团队研发，目前正由他创立的遨天医疗科技有限公司（以下简称遨天医疗科技）进行产品转化，公司联合创始人即香港科技大学生物医学工程系博士吴佳洁，向在场人士介绍了其团队研发的“结合深度学习虚拟染色的计算高通量自发荧光显微镜”（以下简称CHAMP显微镜）。
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目前活体组织成像需要数日至数星期
吴佳洁博士介绍，目前的人体组织在术中要进行病理分析，需要将外科医生切下的组织送到病理科室内，再经过冰冻切片的繁琐制片步骤，包括包埋、冷冻、切片、固定、染色等，病理医生才能基于组织玻片进行诊断。整个过程需要30分钟甚至更长。病人需要在麻醉且切伤口未缝合的状态下在手术室内等待结果。而CHAMP显微镜不需要进行组织切片和染色，只要数分钟即可完成新鲜组织的扫描成像。
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她畅想了这种技术未来的应用场景，“这种显微镜未来能放在手术床旁边让医生近乎即时地得到病理学的分析。如在肿瘤切除术中，应用CHAMP显微镜在几分钟内完成组织病理成像，病理医生在办公室马上可接收到高质量图片，并给出诊断信息，告知外科医生组织的良恶性和浸润情况，亦可以查看切沿是否含有肿瘤细胞等信息。这样一来外科医生可以快速采取最合适该病人的手术方案，决定切除范围，更精准地切除肿瘤。”
据介绍，该CHAMP显微镜有两个技术特点，一是用自发荧光进行免切片、免染色成像，可以免去组织制备的繁琐流程，快速进行组织成像；二是利用深度学习算法，通过算法实现虚拟染色，为病理医生提供与临床金标准高度相似的图像，无需识图训练即可直接应用。目前虚拟染色的图像与临床金标准之间的相似度约95%。
实际运用仍需要数据积累
尽管CHAMP显微镜在技术和产品上已有突破，不过吴佳洁坦言，目前数据库样本量仍然很有限。据介绍，目前其样本数据库规模相对较小，只有200—300个病人。这一限制可能导致系统在处理罕见病理特征或特定人群的病例时，出现识别偏差或准确度不足的情况。
为了克服这一问题，遨天医疗科技计划在2025年初启动为期半年左右的数据收集项目，计划由7家香港和内地的知名医疗中心共同参与，预计涵盖数千个病人数据。
另外，成本控制亦是一个挑战，目前CHAMP显微镜所需的零件大多从国外进口，造价相对高昂。为了控制成本，遨天医疗科技正在探索国产化替代方案，以减少对国外进口零件的依赖。团队也会进一步探索潜在临床价值，将产品更好地融入目前临床流程，以推动产品的临床应用。
吴佳洁向记者透露，自遨天医疗科技成立以来，就专注于医疗影像技术的研发与创新。遨天医疗科技计划在未来根据临床需求，围绕临床病理领域痛点，逐步扩展应用范围，探索潜在的应用方向，比如在活检手术中，帮助医生快速查看是否抽取到足够的组织。
GDToday记者 张诗雨 实习生 郑玮璐
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