中正大學開發自動鑑別肝肺功能系統 輔助癌症精準治療

放射線治療透過局部照射殺死癌細胞，規畫治療路徑時，主要仰賴醫師人工判讀與圈選器官的功能性分布，中正大學機械工程系副教授楊智媖開發1套自動化系統，透過影像匹配技術，自動判別並畫分肝、肺各區及其功能性優劣，盼減輕醫師人力負擔，也降低病人整體肝、肺臟功能損害。

「放射線不只針對癌細胞，正常細胞組織也會受影響。」楊智媖說，病患放射線治療前，醫師必須先做好照射的路徑規畫，如何降低正常細胞受輻射損害的情況下，又能精準破壞癌細胞，更顯重要。

「若放射線可只經過肝、肺等功能性較差的地方，保留高功能細胞，讓病患較無副作用，也減少治療後功能性損失。」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畫分優劣區塊的自動化系統」。

楊智媖說，該系統耗時近6年開發，用醫學影像分析、影像匹配等技術，導入肝、肺臟在核磁共振、電腦斷層掃描影像，經系統計算和自動定位，就能畫分肝、肺臟各區塊，找到功能較好或較差的組織細胞，輸出分區輪廓曲線圖。

傳統肝功能檢測需透過核磁共振影像，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，如肺有5大肺葉18個小結，每張醫學影像都由醫師手動圈選，需要花費大量人力時間，每天能處理病患資料有限。」楊智媖說，病人體型會因療程產生改變，得重新拍攝與規畫放射線治療的路徑。

中正團隊開發自動化系統採四維電腦斷層掃描影像，可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。該系統已經申請臨床試驗，透過大林慈濟醫院申請專利，未來將持續優化，尋求相關廠商合作商業化，造福更多癌症病患。