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在國科會專案支持下,台大電信所教授陳宏銘團隊及台大醫院團隊,成功開發可以解決配戴AR裝置感到暈眩不適問題的光場擴增實境(Augmented Reality, AR)顯示科技。陳宏銘解釋,此「光場波導」技術是世界第一,有效解決人眼視覺輻輳調節衝突(VAC),讓醫師長期配戴AR裝置時,不再感到暈眩或缺乏深度感知,有助於提升醫學訓練效率、診斷與治療品質。與台大醫院合作,藉由和臨床醫師的緊密合作,要加速技術落地應用。
陳宏銘解釋,為了讓投影出來的虛擬影像具立體感,一般AR顯示器常使用雙眼視差製造3D效果,卻也導致水晶體調焦、眼珠轉動角度不同,進而讓人感覺暈眩、眼睛疲勞。團隊整合光學元件設計、光場顯示校正與優化技術、光場醫學影像生成及用戶界面設計等多項技術,開發出光場投影模組,達到景深匹配,讓眼睛在調焦過程中,各種深度都看得清楚,即使是動態影像,也能連續聚焦。
台大醫院醫師嚴光晨則說,光場顯示器能夠再現物體的細微深度差異,提供更為精確的三維感知,這在醫學應用中尤為重要。例如,在AR微創手術中,光場顯示技術能夠精準呈現器官、重要血管和神經的位置,作為清晰的視覺指引,幫助醫生進行更精確的操作和決策。
此外,台大醫院主任陳世杰補充,AR導引微創手術系統是目前醫療市場最熱門的領域。研究團隊所研發的自動對位技術,可以將器官的數位孿生(digital twin)與真實(real)人體對齊。他舉健檢照胃鏡為例,目前醫生只能到看到平面的影像,但透過三維重建與注視技術,能夠有效將胃鏡影像重建出三維的胃部模型,並藉由目光追蹤之技術,更能夠還原當初醫師判讀過程的凝視順序。此發明不只可以用於病灶位置的精準標定,提供給外科醫師做為手術之參考,更可以藉由還原資深醫師判讀的目光路徑,輔助缺乏經驗的年輕醫師找到問題,從而提升學習效率。
陳世杰說,未來在手術中不須使用輻射線醫學影像即可透視人體,並達到精準定位器官位置。此技術將應用於膽囊引流手術、肝癌的治療,透過AR設備,患者不用照輻射線,醫師就可以進行膽汁引流或是介入腫瘤消融,有望縮短手術時間與免除輻射量。
陳宏銘提到,未來光場投影模組可以做到近一顆米粒的大小,且成本低於10美金,裝在眼鏡上,醫師不用使用厚重的頭戴式裝置,舒適又實用。他說,國內智慧醫療產業正蓬勃發展,自主研發進階顯示技術有助於提升台灣在國際市場的競爭力,透過掌握核心技術,台灣不僅能在智慧醫療領域獲得更多話語權,也能推動相關產業的進一步升級與創新。
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