青年报·青春上海记者 周胜洁/文 受访者/图

早期胃癌在胃镜检查时为何漏检率高？    

来自上海交通大学机械与动力工程学院的三名学生，结合三维重构技术制作了“3D胃镜”，能直接展示胃壁表面深度，助力早期胃癌筛查。

在第十六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的现场，他们的项目《单目多光谱三维重构技术及其在医用内窥镜中的应用》获得特等奖。这群青年，立志做下一代医用内窥镜的开拓者。

人体内就像“暗室”适合三维重构技术

《单目多光谱三维重构技术及其在医用内窥镜中的应用》，这是一个典型的“人工智能+医疗”项目，让人看到了人工智能在医学领域的无限可能。

团队三人中，舒轶和陈斌豪来自机械工程专业，安向昕来自工业工程专业。今年大四的他们，从去年就开始了项目的研究。

作为负责同学的舒轶表示，其实一开始他们并非先关注到早期胃癌的筛查，而是先关注到技术。刚进大学时，舒轶的大学班主任研究方向就与三维重构技术检测有关，当时耳濡目染下，他对三维重构技术产生了兴趣。

经过自己了解和班主任的推荐，大一时，舒轶就主动找到了学校智能制造与信息工程研究所的任明俊老师，从事局部三维成像技术的研究。

在研究技术的同时，舒轶让自己的创新思维不断奔腾，思考如何让技术运用于现实。

事实上，这项技术的应用场景十分苛刻，不能有环境光的影响，需要完全的暗室。 他突然想到，人体内部不就是个暗室环境吗？如果用技术做一款三维内窥镜，运用于人体内部应该有不错的效果。

于是项目组开始对医疗器械行业展开调研，发现了早期胃癌筛查情况。根据数据显示，我国的胃癌发病例数约占全球三分之一，约85%的胃癌患者确诊时已处于中晚期，而晚期患者的五年生存率低于10%，但若能在早期发现，五年生存率则高达90%以上。

但目前，胃镜普查的早癌检出率很低，而精查又耗时较长，“我们想着可以制作一款直接展示胃壁表面深度的三维内窥镜，让医生在短时间内获取更多有效信息。”

“3D胃镜”三个创新点获三项发明专利

如果把人的胃壁比作大地，那么早期胃癌的可疑病灶就像大地上的小土丘或小洼坑，这种细微的结构，靠原有的二维平面成像技术难以直观识别。而小组成员利用三维重构技术，制造了一个“3D胃镜”，力争解决目前二维成像胃镜解决不了的问题。

然而从原理到临床应用，需要跨越很多坎，他们在研究过程中就面临着三个挑战：要解决光度立体视觉技术为多次拍照导致的时间延迟问题；要达到亚毫米级深度分辨，实现图像在相机通道层面的精准分离；要克服内窥镜工作距离近的影响。

与每个挑战相遇，对他们来说就像是“打怪升级”的过程。“我们设计了 ‘旋梯式’锥形旋转分光结构实现多光谱分通道传输；设计近场非标定三维重构算法，实现精细三维重构；同时利用深度学习对多光谱进行解耦，开发了一套实时动态、精细成像的单目三维内窥镜系统。”

在“挑战杯”现场，小组成员向嘉宾、评委解释他们的创新点，所有的创新都是为在胃镜检查过程中能突出显示微小的可疑病灶区域，从而辅助医生筛查，减少漏诊。

“在项目进行过程中，我们申请了三项发明专利，也带着样机听取了许多专家和医生的建议。其中，国家消化内镜质控中心主任李兆申院士给的评价是，这款三维内窥镜对医生的治疗、会诊和培训都有很大价值。”

从兴趣使然到肩负责任与使命

项目组成员不但把制作的产品样机带到了比赛现场，据他们介绍，他们已经在活体动物试验中对猪胃进行了三维形貌重建，虚拟视角的任意旋转也可以辅助医生多角度观察。

目前，项目组已经与上海成运医疗达成深度合作意向，预期在2026年投入实际医疗应用。

组员陈斌豪感叹，这是一个十分“折磨人”的项目，每一个挑战都不易解决，他们常常一起熬夜，一起奋战，而源动力除了兴趣，还有对创新的无限热情，“每当攻克一个挑战，内心觉得特别充实。”

舒轶和组员还有个共同感受，如果说一开始对技术的研究是出于兴趣，随着慢慢深入研究和调研，他们的使命感和责任感逐渐变得强烈、迫切。“若通过我们的内窥镜能提升早期胃癌的检出率，降低病人痛苦，让社会变得更好，这就是项目的意义，也是我们的责任。”

“挑战杯”特等奖不是终点，舒轶说，他们还会在导师任明俊的带领下深化这一项目，“在未来获取足够样本后，我们的三维数据可以建立中国的早期胃癌三维分型标准，并将同AI医疗结合，实现早期胃癌自主预警。我们都有个小目标，想做下一代医用内窥镜的开拓者。”

青年报·青春上海记者 周胜洁/文 受访者/图

编辑:陆天逸

来源:青春上海News—24小时青年报