湖畔学院学生研发增强现实设备，助力脑外科医生精准手术

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达伦·刘戴着眼镜。他是色盲，需要眼镜来帮助他看东西。

但他还发明了一种可能会彻底改变医疗领域的设备。

这位湖畔学院的高年级生发明了增强现实术中神经外科系统，简称AuRING——这是一种利用人工智能和增强现实技术来辅助外科医生进行脑部手术的设备。

“我有个好朋友得了脑肿瘤，”刘说。“在他们接受神经外科手术时，出现了脑移位的并发症。幸运的是，他们最终没事。

“在那次健康问题之后，我开始研究潜在的解决方案，并发现手术室中可以实施的东西存在空白，”他继续说道。“我想，既然我对人工智能和增强现实有一些了解，所以也许我可以将其付诸实践。而且这非常合适，因为增强现实在手术室中变得越来越普遍。”

脑位移发生在手术过程中，当大脑因重力或外科器械接触组织等因素而移动或压缩时——字面意义上发生位移。

这就是AuRING（专利申请中）发挥作用的地方。AuRING使用一种算法，考虑到术前MRI和术中超声数据，AR眼镜在神经外科医生的视野上提供虚拟指导，基本上为肿瘤绘制了一条路线。该设备支持实时手术决策，并帮助外科医生在手术过程中始终保持肿瘤的精确定位。

“我想站在医学与技术的交汇点上，”劳说。“我希望能设计出帮助外科医生和其他医生的设备，但我也想利用技术来帮助人们。”

“我受到了一位朋友的启发，灵感的力量真是太令人惊叹了。”

劳的努力已经得到了回报。他所做的事情得到了认可。

他将这个设备提交到了2026年Regeneron科学人才搜索大赛，这是一个让学生展示自己原创研究的全国性平台。劳在全国826所学校中2600多名申请者中脱颖而出，成为300名学者之一，为他和湖畔学院赢得了2000美元的奖金。

刘说他将利用这笔资助继续开发相关的软件和技术，虽然 AuRING 源于一个与他日常眼镜相关的不同项目。

专注于增强现实眼镜的公司 Rokid 向刘捐赠了一副 Air AR 眼镜。作为大一新生，他用它们开发了另一种帮助像他一样的色盲人士看得更好的算法。

这也有效，刘自己当了实验对象。

“我能够通过我的软件使用这些眼镜，更准确地看到颜色，并且对比度更高，”他说。“当我们与参与者进行测试时，在视觉化颜色方面的准确性提高了30%到35%。我还把它做成了一个移动应用。”

那个应用赢得了国会应用程序挑战赛。

“他在八年级时就已经在使用增强现实和机器学习，远远早于它成为主流，”中学主任和科学主席Colleen McCormick说，她曾指导Lau参加之前的科学博览会。“他能走在时代前面，真是太不可思议了。”

“他会把一些东西带给我，我就去查找并学习他的科学，”她补充道。“成功的科学博览会项目最关键的是一个好的问题，而他总是能提出很棒的问题。这就是推动他项目灵感和成功的动力——提出好问题，以及他对周围世界的好奇心和探索精神。”