腦瘤剋星！聲熱石墨烯可提高存活率

惡性腦瘤是死亡率極高的癌症之一，從發現症狀到診斷確定，平均存活期只有1年，且2年內復發率，幾乎為百分之百。長庚醫療團隊利用低頻安全的聚焦超音波，及新穎石墨烯奈米粒子，成功開發高效能腦瘤聲熱治療法，以非侵入方式，降低不良副作用，在大白鼠動物實驗中，大幅提升存活率達8成左右。（影音／攝影記者張世傑）


長庚醫院神經外科系主任魏國珍醫師指出，包括前教育部長林清江、前陽明大學校長韓偉都是因惡性腦瘤不幸病逝，使惡性腦瘤讓人聞之色變；惡性腦瘤存活率低，最主要是因腦瘤生長極具擴散侵犯性，雖然開刀拿掉大部分的腫瘤，手術後的化學治療，卻會被腦部特有的「血腦障壁」阻隔而無法產生療效，造成腦腫瘤不斷復發，奪去病人生命。
惡性腦瘤 死亡率高
過去，腦癌治療多以開顱手術切除腫瘤，但因腦部神經功能複雜，血管豐富，因此有相當風險，需仰賴成熟的手術技巧，在安全範圍內徹底切除腫瘤。目前已有神經手術導航儀器、抗腦瘤化療藥物，跟放射線治療的三合一統合療法，試圖提高惡性腦瘤患者存活率，但死亡率仍偏高。
臨床統計，台灣每年約有600人被診斷出罹患惡性腦瘤，雖然發生率看似不高，但它沒有特定的危險因子，任何人都有可能發生，無法預防，目前科技仍沒有理想治療之道。


學術合作 更上層樓
長庚醫院腦神經外科系和長庚大學工學院電機系，及化材系為研發新穎治療系統，選用低頻安全的聚焦超音波及新穎石墨烯奈米粒子進行研究，成功開發高效能腦瘤聲熱治療法。
長庚大學材料工程學系教授華沐怡指出，在這個系統中有2大重要組成，首先為應用聚焦超音波開啟血腦障壁並進行化學治療，其次為利用奈米石墨烯以加強超音波之熱治療效果。目前已成功利用聚焦超音波開啟血腦障壁，促進藥物進入腦組織以治療腦瘤。


由於聚焦超音波在臨床醫療也被大量應用於非侵入式的熱治療，利用此作用可以強化腫瘤治療效果。但要利用聚焦超音波對腦組織進行熱治療，會因為頭骨的保護作用使得進入腦組織的能力遽減，無法提供足夠的能量加熱。為了克服這個問題，醫療團隊利用石墨烯奈米粒子作為產熱媒介，即可利用低能量超音波產生震盪在腦瘤產生熱能。
事實上，奈米石墨烯具有極佳的導熱性，外加的超音波能量可以有效率的提升目標區域的溫度，加熱效率比傳統光熱治療高3倍以上，可治療的目標深度也比傳統技術深至10倍以上，能有效通過腦部「血腦障壁」阻隔，達到深層化療與熱療效果。
動物實驗 腦瘤消失
利用石墨烯奈米粒子表面積大的特性，攜帶大量化學治療藥物，由靜脈注射到腦瘤動物體內，在磁場導引下可使局部藥物濃度大幅提昇20倍，隨即配合聚焦超音波震盪產熱治療腫瘤，在實驗動物上可以完全壓抑腦瘤的生長，達到前所未見的高效率治療成果。


這項石墨烯奈米粒子與聚焦超音波的研究，被材料學界頂尖期刊「先進材料(Advanced Materials)」挑選為重要研究成果，於今年2013年七月發表於所屬電子報及網路新聞，是國內腫瘤轉譯醫學的一大成就，也為腦瘤治療的前景帶來了一線曙光。

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