中正大學(xué)開發(fā)自動鑑別肝肺功能系統(tǒng) 輔助癌癥精準治療
圖：中正大學(xué)提供
放射線治療透過局部照射殺死癌細胞，而在規(guī)劃治療路徑時，主要仰賴醫(yī)師人工判讀與圈選器官的功能性分布。為了讓醫(yī)師精準圈選肝、肺臟部位，避開功能性較佳的區(qū)域，中正大學(xué)機械工程系副教授楊智媖開發(fā)一套自動化系統(tǒng)，透過影像匹配技術(shù)，可自動判別並劃分肝、肺各區(qū)及其功能性優(yōu)劣。該系統(tǒng)目前申請專利中，盼減輕醫(yī)師人力負擔，也降低病人整體肝、肺臟功能損害。
「在做放射線治療的時候，放射線不只針對癌細胞，中間經(jīng)過的地方，包含正常細胞組織都會受到影響。」中正大學(xué)機械系副教授楊智媖說，在病患進行放射線治療前，醫(yī)師必須先做好照射的路徑規(guī)劃，因此如何在降低正常細胞受輻射損害的情況下，又能精準破壞癌細胞，更顯得重要。
「如果這些放射線可以只經(jīng)過肝、肺臟功能性較差的地方，保留高功能的細胞，讓病患較無副作用，也減少治療後功能性的損失。」楊智媖說，在一次與大林慈濟醫(yī)院洽談研究題目時，放射腫瘤科醫(yī)師提出檢測肝、肺功能的實務(wù)需求，於是她便與大林慈濟合作開發(fā)「可鑑別肝肺功能性並劃分優(yōu)劣區(qū)塊的自動化系統(tǒng)」。
楊智媖表示，該系統(tǒng)耗時近6年成功開發(fā)，利用醫(yī)學(xué)影像分析、影像匹配等技術(shù)，導(dǎo)入肝、肺臟在核磁共振、電腦斷層掃描的影像，經(jīng)過系統(tǒng)計算和自動定位，就能劃分肝、肺臟各區(qū)塊，找到功能較好或較差的組織細胞，並輸出分區(qū)輪廓曲線圖。
傳統(tǒng)肝功能檢測需要透過核磁共振影像，肺功能則藉由嘴巴吸入或血液打入放射物質(zhì)，再透過電腦斷層掃瞄捕捉體內(nèi)訊號成像。楊智媖指出，這些檢測方式都需要以人工目測，判斷與圈選肝、肺各區(qū)功能優(yōu)劣，非常仰賴醫(yī)師長年的經(jīng)驗。「一個人的胸腔影像會產(chǎn)出上百張切面圖像，例如肺部就有5大肺葉18個小結(jié)，每張醫(yī)學(xué)影像都由醫(yī)師手動圈選，需要花費大量的人力和時間，一天能處理的病患資料有限。」楊智媖說，此外，病人的體型還會因療程產(chǎn)生改變，就得重新拍攝與規(guī)劃放射線治療的路徑。
而中正團隊開發(fā)的自動化系統(tǒng)採用四維電腦斷層掃描的影像，可以從病患肺部影像數(shù)值變化，判斷肺泡通氣功能優(yōu)劣，降低病患做傳統(tǒng)肺功能檢測時，額外吸入放射物質(zhì)而引起的副作用。楊智媖表示，該系統(tǒng)已經(jīng)申請臨床試驗，且正透過大林慈濟醫(yī)院申請專利，未來將持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)，並尋求相關(guān)廠商合作商業(yè)化，造福更多癌癥病患。
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