周才微:用虚拟现实助力视觉诊疗

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湖南日报全媒体记者 王铭俊

12月5日,爱尔眼科医院集团眼视光研究所,博士后周才微忙着整理受试者VR测试的结果。

今年2月,28岁的周才微从北京大学博士毕业,选择回到家乡湖南,开启一段眼视光医学与物理、生物、信息等多学科交叉的探索。

一切刚刚开始。他希望,前行在科研的道路上,为更多人带去光明。

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△周才微(左)和受试者。湖南日报全媒体记者 王铭俊 摄

通过虚拟现实,将病人的日常行为呈现给医生

爱尔眼科一间充满科技感的实验室里,周才微身着整洁的白大褂,神情专注。

受试者则头戴先进的VR眼镜,身着粘贴了52个反光点的动作捕捉衣。

测试开始,VR眼镜带领受试者进入一家虚拟超市。从新鲜的果汁到精致的日用品,虚拟超市设计得栩栩如生,应有尽有。

受试者按周才微的指引,缓缓伸出手。周才微提醒受试者,避开虚拟障碍物的同时,按任务要求拾取不同颜色、不同形状的物品。

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受试者在虚拟空间中的移动轨迹、动作姿态、拾取物品的准确度,都被实验室上方12个摄像头捕捉并记录下来。

“通过虚拟现实,将病人在日常生活中的行为呈现给医生,能够使医生看到患者在真实生活场景中遇到的困难,这是当前临床测试难以观察的。”

周才微介绍,视觉障碍患者在生活中常常面临各种困难,生活质量因此下降。建立视觉行为学研究平台,能够客观、定量、全面地将患者的生活状况呈现在医生眼前,也能更加全面地反馈视觉功能对认知和学习的影响。

“我们试图建立视觉障碍患者的心理行为数据库,通过对视觉相关行为模式的深入挖掘,探索客观行为与视觉损害的关联。”周才微以近视介绍,这是一种常见的屈光不正,主要特点是远视力下降,而近距离视物通常较为清晰。研究发现,近视的发生与个体的行为模式密切,尤其与用眼习惯、环境因素、生活方式等息息相关。

科技创新要解决“真问题”

周才微的合作导师蓝卫忠教授是知名的眼视光专家,也是今年世界近视眼大会的执行主席。在他的指导和支持下,不到10个月时间,周才微便搭建起了基于VR技术的视觉行为学研究平台。

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△周才微(左)和合作导师蓝卫忠(右)在搭建起的视觉行为学研究平台合照

今年2月,从“象牙塔”走出的周才微,选择加盟爱尔眼科。他说,关键的一点是,在这里科技创新能解决“真问题”。

北京大学,周才微攻读的是整合生命科学。这是一门将生命科学与数学、物理、化学等交叉融合的学科,旨在培养新一代的跨学科创新型人才。

该学科让学生接触到最前沿的科研,也要求他们有更强的自主学习技巧,高效梳理出知识体系。

在北京大学读博期间,周才微不断学习,利用先进的光学仪器,实现在10纳米尺度上观察细胞细节的同时,还能同步对10000个细胞进行高通量测试。此前,传统光学显微镜受限于光的衍射极限,难以清晰观察小于200纳米的物体,并且单靠人力,一天观察的细胞数极其有限。

眼科,是周才微此前并未涉及的全新领域。面对新的环境,周才微既有期待,也有忐忑。

他一头扎进书海,查阅国内外最新的研究文献,从理论到实践,一步步构建起自己对眼科医学的认知框架。

为了更好地理解患者的实际需求,他主动要求跟随眼科医生进行学习,倾听患者的故事,观察他们接受检查时的反应与心理状态。

他学习他人之所长,广泛联系国内外眼科学者、技术开发者及VR领域专家,找到了将VR技术与眼科诊断相结合的切入点。

从最初的构想设计到技术实现,再到设备的调试与优化,周才微终于搭建起全新的视觉行为学研究平台。

“这不仅是他个人职业生涯的一次转身,更是跨学科合作、科技创新与人文关怀结合的案例。”蓝卫忠这样评价学生的工作。

今年10月,2024年湖南省“小荷”科技人才颁证仪式在省科协举行,周才微入列“小荷”科技人才。

真正的创新,往往始于勇敢的跨界尝试。在周才微看来,最终的目的,是要让这个世界变得更加美好。