自動鑑別肝肺功能 輔助癌症精準治療

放射線治療透過局部照射殺死癌細胞，而在規劃治療路徑時，主要仰賴醫師人工判讀與圈選器官的功能性分布。為了讓醫師精準圈選肝、肺臟部位，避開功能性較佳的區域。

中正大學機械工程系副教授楊智媖開發一套自動化系統，透過影像匹配技術，可自動判別並劃分肝、肺各區及其功能性優劣。該系統目前申請專利中，盼減輕醫師人力負擔，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，中間經過的地方，包含正常細胞組織都會受到影響。」楊智媖說，在病患進行放射線治療前，醫師必須先做好照射的路徑規劃，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院洽談研究題目時，放射腫瘤科醫師提出檢測肝、肺功能的實務需求，於是她便與大林慈濟合作開發「可鑑別肝肺功能性並劃分優劣區塊的自動化系統」。

楊智媖表示，該系統耗時近6年成功開發，利用醫學影像分析、影像匹配等技術，導入肝、肺臟在核磁共振、電腦斷層掃描的影像，經過系統計算和自動定位，就能劃分肝、肺臟各區塊，找到功能較好或較差的組織細胞，並輸出分區輪廓曲線圖。

傳統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，再透過電腦斷層掃瞄捕捉體內訊號成像。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、肺各區功能優劣，非常仰賴醫師長年的經驗。

「一個人的胸腔影像會產出上百張切面圖像，例如肺部就有5大肺葉18個小結，每張醫學影像都由醫師手動圈選，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生改變，就得重新拍攝與規劃放射線治療的路徑。

而中正團隊開發的自動化系統採用四維電腦斷層掃描的影像，可以從病患肺部影像數值變化，判斷肺泡通氣功能優劣，降低病患做傳統肺功能檢測時，額外吸入放射物質而引起的副作用。楊智媖表示，該系統已經申請臨床試驗，且正透過大林慈濟醫院申請專利，未來將持續優化系統，並尋求相關廠商合作商業化，造福更多癌症病患。◇