清大首創3D數位病理影像系統 精準人工智慧造福癌症治療

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3D數位病理影像可以看到癌變細胞的深度、分布及生物標記。(清華大學提供)
3D數位病理影像可以看到癌變細胞的深度、分布及生物標記。(清華大學提供)

由於傳統的腫瘤病理組織採樣切片只有薄薄一片,無法窺見全貌,清華大學腦科學研究中心及生科院教師組成的新創團隊「捷絡生技」,研發出全球首創的3D數位病理影像系統,配合AI輔助診斷平台,可「看」到完整採樣組織的立體彩色影像,大幅提升早期癌症的篩檢準確率;並掌握癌變細胞的深度、分布及生物標記,讓標靶治療更精準。

清華大學生物科技研究所教授楊嘉鈴指出,病理師過去使用電子顯微鏡來觀察病理切片,解析度雖高,但因光線無法穿透,必須把組織切得很薄,約0.0005公分,相等於頭髮直徑的1/20,很容易漏看以致錯判,因此常得動用2至3位病理師共同判讀。若想多切幾片來提升準確度,不僅費用提高,且只靠分散不連續的2D影像,仍難完整判讀。

清華大學生科團隊江安世(右起)、林彥穎、楊嘉鈴、張大慈研發3D數位病理影像系統。(清華大學提供)
清華大學生科團隊江安世(右起)、林彥穎、楊嘉鈴、張大慈研發3D數位病理影像系統。(清華大學提供)

 

這項病理影像3D立體化的突破,主要來自清華大學腦科學中心主任、中研院士江安世發明的生物組織澄清技術。楊嘉鈴指出,將病理組織浸泡在生物組織澄清液後,光線即可穿透厚組織,百分之百地完整觀察採樣檢體,取得超過傳統方法百倍的資訊量。高速掃描影像後再透過AI人工智慧平台精準判讀,即可將檢驗時間由原來的1週縮短為2天。

清大光電所擔任助理教授、捷絡生技執行長林彥穎說,這套系統還可用於肺癌、肝癌、大小腸癌、食道癌、口腔癌的病理檢驗;不僅可早期發現癌病變,也能大幅提升晚期病患使用免疫療法的成功率。

林彥穎表示,這套3D數位病理影像系統除榮獲科技部2021未來科技獎,也已獲長庚、北榮、台大、奇美、高醫等多家醫院用於臨床醫學研究,未來可望應用於實際的數位醫療診斷。

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