科大研发全球首创AI无切片病理成像系统

香港科技大学（科大）研究团队与科大培育的医疗科技初创公司遨天医疗科技有限公司（遨天医疗）成功研发出全球首创人工智能（AI）赋能无切片病理成像系统 Glanzir®。该系统可毋须经过传统病理化验中的冷冻、切片及染色等繁复程序，即可在三分钟内为身体组织生成高质素组织学影像，适用于手术室环境，协助医生进行即时病理诊断。

与现时被视为金标准的石蜡切片（FFPE）检测相比，Glanzir® 已达至85%以上的诊断一致性。随着未来大规模临床测试完成后，团队预期可进一步提升至约95%的一致性水平。这项技术有助缩短术中诊断时间，并同时保留完整组织，以供后续深入化验之用。团队正计划与本地公私营医院合作开展大规模临床应用，相信这将有助进一步缩短整体检测流程。

面对人口老化及癌症个案持续上升，医疗系统对病理诊断服务的需求日益殷切。组织切片分析是癌症诊断的重要基础。在现行临床实务中，组织评估主要采用两种技术：石蜡切片技术及冷冻切片检测技术。前者被广泛视为诊断的金标准，准确度高，但通常需时数天至一星期方可完成分析；后者则透过快速冷冻组织并切割成薄片，再进行染色处理，让病理学专家在显微镜下判读细胞形态及病变特征，可在约30至45分钟内提供初步结果，惟其准确度一般低于FFPE，部分情况甚至可能需要病人接受二次手术。

为应对上述限制，由科大化学及生物工程学系副系主任兼副教授黄子维教授领导的团队及其创办的遨天医疗，开发出一套AI赋能病理组织成像系统Glanzir®，该系统运作原理是透过自发萤光成像技术（AFI），运用紫外光激发新鲜组织表面产生自发萤光讯号，并配合深度学习技术进行虚拟染色，将影像转换为类似传统 H&E 染色的组织学图像。

医护人员只需将新鲜组织样本置于样本盒内，再放入系统中，即可启动扫描程序。装置会自动完成指定区域的定位、逐点对焦及扫描，并进行影像处理与虚拟染色，将原始灰阶影像转换为可供判读的病理影像。系统同时配备进度显示界面，让医护人员可即时掌握扫描状况。

Glanzir® 的技术优势：

• 体积细小可放置于手术室内：仅56厘米长、56厘米阔、30厘米高，总重量30公斤。
• 快速生成影像与表现稳定：整个成像流程约需三分钟，速度较传统冷冻切片技术快约十倍；同时，已达至85%以上的诊断一致性，预期可在大规模临床测试后进一步提升至约95%的一致性水平。
• 操作简单有助提升术中效率：一键启动系统，即可自动完成影像撷取与处理，有助简化并加快术中检测流程。
• 非破坏性检测兼容后续分析：省却组织化验前的切片程序，有助保留组织结构的完整性，并可供后续进行免疫组织化学染色（IHC）、萤光原位杂交基因检测（FISH）。

该技术由医疗组织学成像技术专家黄子维教授研发。他早年已开创「通过图案照明的计算高通量自发荧光显微镜」（简称CHAMP）技术，并入选创新科技署首批「产学研1+计划」资助项目，为相关研究成果商品化奠定了坚实基础。

黄子维教授表示：「在癌症手术过程中，若未能将肿瘤彻底切除，病人往往需要再次接受手术。临床数据显示，约有一至两成个案需进行二次手术。团队开发的细胞成像技术，旨在于手术期间提供即时资讯，系统可在约三分钟内生成组织影像，协助医生判断是否仍存在残余癌细胞。此技术不仅有助降低病人重复手术的风险，亦有助优化手术流程，并提升医院在医疗资源规划和运用方面的效率。」

过去几年，团队一直与多所本地及内地公私营医院和医疗机构紧密合作，包括玛丽医院、威尔斯亲王医院、养和医院，以及华中科技大学同济医学院附属同济医院及中山大学孙逸仙纪念医院等，累计已收集逾2,000宗肺癌及乳癌患者样本，用于系统训练及验证。未来三个月，团队将进一步开展大规模临床测试。