白内障，是“致盲率”最高的眼睛疾病。全球 4 千万名失明人口中，有半数是因为罹患白内障，却未接受手术治疗引起；台湾的白内障患者人数，更从 2013 年起正式突破百万。
这项手术的意义重大，但对眼科医师来说，要学习如何动刀，过程无比艰辛。
“ 白内障手术最重要的关键步骤，需要在像是直径不到 1 公分的鲔鱼罐头上面，打开一个完美的圆形开口。 ”眼科医师黄宇轩说，要是开口太大、裂开，就可能影响患者术后的视力。
▲ 实际执行白内障手术时，眼科医师得像这样，透过眼角膜表面切开的开口，用镊子将囊袋撕出圆形。（Source：黄宇轩）
白内障手术“出师”慢，AR 来帮忙
难的是，一名眼科医师要“出师”，独当一面完整地执行手术，至少需要 2 年训练时间。主要原因是，时至今日的训练方式，是将“猪眼睛”、“硅胶眼”等辅助器材放置显微镜中，由学生操作模拟、老师透过副镜（助手镜）指导。可是镜头底下，只能知道犯了错，却不知道手部动作何时有误，得不时抬头转移视线，过程并不友善。
另一方面，传统教学诊模式也没办法确保学生的学习进度，因为器材模拟终究与人体有所差异，而绝大部分的住院医师练习不足，其实无法独力完成手术，导致“出师”时间缓慢。这也是黄宇轩最在意的地方，该怎么做，才能让新手医师快速地进步。
CatAR 显微镜，就是一款满足基础训练与判断学习成果的白内障手术教学仪器。
▲ CatAR 显微镜是由台大资讯与多媒体所 Scope+ 团队打造而成，多次获得国际会议肯定。（Source：黄宇轩）
2015 年，这台 CatAR 显微镜仍只是第一阶段雏形，命名为 Scope+，却在人机互动与使用者界面设计领域的顶尖国际会议 UIST 上，击败麻省理工学院、日本产业综合研究所、迪士尼研究中心等机构，获得 Best Demo 第一名。
负责领军的黄宇轩，既是眼科医师，同时也身是台大资讯网络与多媒体研究所博士候选人。骨子里的资工魂，让他一直对于创新这件事，难以忘怀。
现年 38 岁的他，从小学 3 年级就开始对写程式有兴趣；就读长庚医学系 5 年级时，也曾经和同学组队参加全国程式设计竞赛、通讯软件竞赛，写出医疗软件《掌心华陀》和游戏《幻境迷城》，分别拿下亚军和冠军成绩。
虽然没有全力投入资讯领域，但进入台大眼科实习后，黄宇轩发现，“医院里很多事情仍是用传统方式解决”，例如科内当时共有 13 种类型的仪器，数量仅次于 X 光科，但并都无法把影像送进医疗影像系统（PACS）里，因此开始协助台大建置整合系统。
▲ 黄宇轩虽然拥有丰富眼科执业经验，但无论是实习、工作，他都不断思考如何将医疗结合资讯科技。
这段经历，让他重新以资工人的角度思考，是否可以加强自己，改善医疗院所的许多问题，“因为工程师和医生沟通，往往会出现许多断层，无法了解对方的专业语言。”
医师身、资工魂，带头打造 AR 显微镜
因此，黄宇轩选择攻读台大资工博士，和学弟妹共同创造出这台 CatAR 显微镜。从过去的 Oculus、hTC VIVE 显示器，结合 3D 打印机等零件，全手工拼凑而成，仅能告诉眼科学生如何“画圆”；到现在，提升成双眼 4K 分辨率，并加入真实手术的操作镊、拥有五阶段的训练课程，克服不少难关。
台大资工所毕业生、团队成员之一的张皓宇认为，显微镜主题不只小众更有困难度，因为过程中任何细微的改变，对于显微镜的干扰都很庞大。另外两名成员游子杰和蔡沛轩，则是对当初熬夜 coding，大雨天跑去光华商城买零件的过程印象深刻。
虽然产品已在学术上获得不少掌声，但黄宇轩最大期待仍是将 AR 显微镜运用在眼科场域里。因此在 2017 年 3 月，他展开了一场实验，找来 28 位资历不同的眼科医师，“希望系统能够判断出菜鸟医生和专业医师使用上的差异。”
▲ CatAR 使用方式与一般显微镜相同，眼科医师直视前方镜头，就会看到手部程式模拟教学。（Source：黄宇轩）
结果发现：透过电脑 3D 重建的操作场景，确实能让眼科医师更了解操作显微镜、撕开水晶体囊袋的过程。
“像打电动一样很有趣！”三军总医院眼科部住院医师林宜鸿认为，对于第一年的住院医师来说，CatAR 确实能缩短白内障手术的学习曲线。台大医院眼科部主治医师刘欣瑜则表示，系统大小、分辨率都比传统练习用的猪眼逼真；对于压迫伤口的警示系统也能提醒作者需要加强的部分！期待能正式应用在训练手术的课程里。
而这项研究，也即将在今年 4 月的人机界面研讨会CHI上正式发表。
不过，眼科训练白内障手术并非都是走传统路线，目前还有一套德国生产的软件，能做为训练使用，但要价不斐，售价约在新台币 500 万至 1 千万之间。
眼科同业按赞，下一步拼量产
对黄宇轩和 CatAR 来说，学术上的肯定已经足够，下一步的考验，就要直接面对市场了。
“ 医疗领域其实很保守，95 分的新品牌和 90 分的旧产品，往往被采用的是后者。 ”他表示，自己正在筹备成立公司、聘用人才并找寻投资机会，因为接下来要打的是长期抗战，需要投入大量资金才有机会成功。
▲ 在 CatAR 显微镜里，医科医师能够操作镊子碰触红点和白点，训练手部稳定度。（Source：黄宇轩）
特别是涉及制造医疗器材、专利、销售通路等面向，其实都不是医师训练过程里会碰到的考验，因此“创业真的需要热情”。
他笑说，自己现在虽然会鼓励医界学弟妹出来创业，但有时候也会想，“他们赚钱赚得好好的，有什么诱因吸引人家呢？”加上医疗领域创业在台湾不太容易拿到钱，所以若政府期待，能有越来越多医师，愿意成为创业家，至少要提供更好的环境。
“创业，代表不只要抛下休闲时间，有时候也会抛掉家人和工作机会。愿意这样做的人，始终不会太多了。”黄宇轩说。
（本文由 数位时代 授权转载）
