创科广场｜科技检测隐形杀手 中大展出多项创新

中文大学将参与本地三个大型科技展览，介绍实用的科研项目，包括早期评估未确诊糖尿病患病风险的「全自动视网膜图像分析（ARIA）技术」，以及「便携式高灵敏甲醛快速检测仪」。

现在都市有不少隐形杀手，除了疾病也有环境等因素。香港的慢性疾病之中以糖尿病的影响最大，糖尿病可引致多项并发，不过很少人经常会检测血糖，社区中有不少隐性糖尿病人。

全港约有七十多万人患糖尿病，约每十个当中便有一人患上糖尿病。据研究发现，只要改善生活习惯，例如减重7%，加上每周运动150分钟，糖尿病的改善，甚至比药物疗效还要好。

但如何进行大规模的社区筛检，必须简便、快捷、完全无创。ARIA技术是中大医学院徐仲鍈教授率领的团队，分析视网膜图像（俗称「眼底相」），就可快速准确评估糖尿病风险。ARIA已可用于评估中风和认知障碍症早期风险，作为糖尿病风险评估方法，有更大应用价值。上述研究结果于欧洲糖尿病研究协会（EASD）第57届年会上发表。

准确度超过九成

ARIA以机器学习评估方法，检测视网膜图像。研究团队分析2,221个个案训练的AI模型，只要将眼底相上传至云端分析，数分钟就可获得结论，筛查糖尿病风险，灵敏度高达92%，识别能力达96.2%，整体准确度达94.4%。

徐仲鍈表示，上述AI模型再采用了两组独立数据测试，一组为1,394个香港个案，包括734位来自社区的对照对象，以及660位糖尿病患者。测试结果显示此评估方法的灵敏度达99.5%，识别能力达91.1%。研究团队再利用英国合作夥伴所提供1,682位糖尿病患者的视网膜图像进行验证，显示灵敏度达98%。ARIA检测技术在亚洲人和白种人中皆能发挥作用。

徐仲鍈指出：「人类眼睛蕴含了有关健康重要綫索和信息，我们需要的是能将其解读的正确技术。」通过类似ARIA数码医护技术，公众可及早知悉风险，并作出预防和改善生活习惯。

徐仲鍈研究ARIA超过十年，已成功应用ARIA评估中风（ARIA-stroke）和脑白质病变（ARIA-WMH），后者是认知障碍症的早期风险因素。研究团队现时正研发ARIA用于检测精神健康疾病、贫血、自闭症（验证研究-2-6岁）、冠心病和糖尿病肾病等。ARIA检测已在全港多家视力及保健中心使用。

激光甲醛传感器

中大介绍另一项技术则为甲醛检测仪。甲醛无色无味，却是可以致癌物质，高浓度时具有强刺激性。室内空气的甲醛主要来自建筑材料和家具，部分可持续释放甲醛达3至15年，堪称「隐形杀手」。

虽然市面上有不少挥发气体（TVOC）传感器，但其实准确度一般。高性能的传感器非常昂贵，也必须经常校准。

世界衞生组织（WHO）建议室内甲醛浓度标准不应超过80 ppb，否则会对人体有害。问题是现时流行的甲醛检测仪器，通常采用电化学的原理，检测误差非常大，也容易受到其他气体干扰，数据日久材料老化亦引起检测数据漂移，部分传感器要在甲醛浓度高于300 ppb，才能有效检测。

较大型检测甲醛通常以气相色谱、质谱等科学分析仪器，则需要采样及预处理，动辄数小时。近年，不少传感器开始以光学原理，例如通过光綫引发物件气体分子震动，利用其可吸收特定波长现象检测气体。

中大机械与自动化工程系副教授任伟团队研发一种低成本、手提式甲醛检测装置，采用多次反射增强的波长调制吸收光谱技术，以红外激光吸收气体传感器，准确快速地测量出甲醛浓度，灵敏度达ppb级。

上述传感器无需经常校准，开机即用，最低可探测低至0.6 ppb的甲醛浓度，1秒之内便可得出测量结果，测量结果不受环境其他气体干扰，准确度高，并以锂电池供电，可随时随地持续检测。由于不涉及化学材料消耗，亦较电化学原理的检测仪更耐用，稳定性也更高。

可检测极低浓度甲醛

研究团队亦积极研发以光学传感器探测不同气体，通过更换传感器内的激光芯片发出不同的激光，便可透过气体波长识别出特定的气体。团队正研究同时检测5种气体，例如一氧化碳、氮氧化物（NO及NO2），氨和二氧化硫等有害气体。一氧化碳可致命，氮氧化物则是常见的室外污染物，氨（Ammonia，即阿摩尼亚）和二氧化硫则应用于检测工业厂房或洗手间等。

中大工程学院副院长黄锦辉教授表示，近期中大将参加3个科技展览，包括创新科技署主办于科学园举行的「创新科技嘉年华2021」展览，香港会议展览中心举行的「国际资讯科技博览2021」及「香港国际医疗及保健展2021」。