图说：上海理工大学宋晓燕副教授团队研发“基于裸眼3D显示的医学教育、培训与临床显示系统” 采访对象供图
手术机器人能实现精准微创，但主刀医生必须在窄小视窗一趴就是几个小时；学生难以“身临其境”观摩，复杂手术细节尽失，教学效果大打折扣……而现在这些问题有了解决方案——上海理工大学医疗器械与食品学院宋晓燕副教授团队研发“基于裸眼3D显示的医学教育、培训与临床显示系统”，让医生、医学生人人都能自如地拥有“主刀医生”视角，更好地完成临床治疗和学习。相关产品将在第22届工博会高校展区上理工展台亮相。
裸眼3D轻松呈现“C位”视角
人眼能够看到立体图像，是因为原本左右眼捕捉到具有视差的两幅画面，能够在大脑中经过神经系统处理融合反射而获得。3D显示技术也是利用相似的原理，将图像分送给左右眼。“但通常使用的3D眼镜等方式，因过滤部分偏正光，画面显得昏暗，容易引起视觉疲劳。而且长期佩戴厚重眼镜，或固定在显示器前的一个位置，也影响了使用体验。”宋晓燕介绍说，“而我们的技术更接近大脑处理视觉信号的原理，可以让画面清晰明亮。同时，系统通过前置摄像头进行人脸识别，定位观看者的位置，匹配画面，让裸眼3D的体验更自如舒适。系统具备分辨率高、串扰低、延时小和经济适用等多个优点。”
裸眼3D系统是上理工医工交叉成果转化的项目之一。这项技术在庄松林院士团队指导下，由上理工联合相关企业进行产学研合作研发实现转化，已有多年的技术沉淀。宋晓燕在此基础上，结合市场需求加速研发互动型裸眼3D体视显微镜、裸眼3D临床手术辅助显示系统和裸眼3D教学平板电脑等用于临床辅助和教育、培训的产品。
医工交叉加速成果转化
去年，上海理工大学全面启动医工交叉，与上海交通大学医学院共同发起成立“医工交叉创新研究院”和“医工交叉研究生院”，瞄准临床实践中遇到的“真问题”，共同培育多学科交叉医工人才；今年两家单位又同与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海新微科技集团有限公司联合共建“医疗器械创新与转化平台”。由此，从创新链到产业链，“医院-高校-研究院-企业-医院”的医疗器械产业闭环搭建完成，而更重要的是，信息、技术、人才、资源等要素流动，创新与转化加速发生。宋晓燕也是这一平台的“受益者”。
“说起来，裸眼3D教学平板电脑是一款诞生于疫情的产品。得益于医工交叉平台，从创意到形成产品不到半年，而且我们的成果转化有了更接地气的新方向。”宋晓燕分享道。
去年医工交叉平台成立后，来自医院的实际临床需求涌向上理工。学校各领域科研团队跨界组队“接单”，宋晓燕参与的项目也是重点培育项目之一。“以前我们也在推动成果转化，但是单打独斗又不了解市场，远程医疗应用一直进展缓慢。”宋晓燕说，“ 平台建立后，我们与临床一线医生的交流更多了，特别是与上海交通大学医学院附属瑞金医院合作，让研发方向更有针对性。”疫情前，宋晓燕团队为医院研发了用于临床的裸眼3D治疗辅助设备，疫情发生后，停课不停学，来自医院、医学院的医生、教师向宋晓燕提出需求——有没有什么方式能提升临床教学、实验教学的质量？特别是临床积累了大量珍贵的复杂手术案例，能否更好地利用起来，用于教学和培训？裸眼3D教学平板就这样诞生了。
配合教学视频资源和设备，同一台手术能够在不同时空让无数医学生获得“主刀医生”视角，观摩更直观真切，学习更有效率。宋晓燕副教授介绍，该系统还可以拓展到数值模拟仿真结果3D呈现、数字3D博物馆、校史馆、文化馆、网上旅游和工业内窥镜等多种领域未来搭载5G网络还能应用于中西医的远程医疗与诊断。