辨識食道癌期數方法 中正大學研究成果登國際期刊

記者謝敏政/嘉義報導

由於食道癌早期不易察覺及檢測效果差,病患等到確診罹癌時,往往已是晚期。中正大學機械工程系教授王祥辰提出一套「辨識食道內視鏡影像頻譜特徵分析方法」,不只能辨別癌病變,還能明確指出食道癌期數。該技術準確率高達85%,除了已取得台灣、美國專利,更發表於國際期刊《科學報告》,目前也著手結合人工智慧,期盼能即時輔助醫師診斷,減輕醫師負擔。

如同其他隱形殺手級別的致命癌症,早期的食道癌幾乎不會造成身體不適,加上檢測效果相對其他疾病更不明顯,因此大多病人被診斷出罹患食道癌時已是晚期,錯失有效治療的最佳時機。中正大學機械系教授王祥辰表示,表淺(早期)的食道癌變病灶在傳統內視鏡下時常邊界不明,容易被忽略,有時甚至無法辨別與食道正常組織的差異性。

「目前國際上一些相關研究都是應用影像形貌辨識病灶,我們的技術是透過頻譜影像的方式。」王祥辰說,一般醫院針對食道癌的診斷需使用內視鏡進行檢查,且醫師大多仰賴肉眼和經驗判斷,較難精確判斷早期癌變。因此王祥辰與高雄醫學大學附設醫院吳宜珍醫師團隊合作,高醫提供220張食道癌患者的內視鏡病理影像,由中正團隊開發一套「辨識食道內視鏡影像頻譜特徵分析方法」,只要透過內視鏡檢查的影像,不需切片,就可精準判斷分辨病人的食道是正常狀態,還是罹患輕度、中度、重度等食道癌期數,準確率高達85%。

內視鏡檢測包含標準白光、碘染色及窄頻成像的技術,中正大學研究團隊把這三種影像透過超頻譜影像技術、主成分分析等光學檢測方式,轉換成頻譜資料。「不同期數癌症頻譜資料顯示的波形,都會有一個特定的趨勢。」王祥辰說,藉由這些頻譜資料能辨識出更多的癌症期數或類別。

儘管根據統計,食道癌的死亡率位居十大癌症的第九位,但發生率相對低,也影響研究的樣本數。王祥辰指出,團隊採用的超頻譜影像技術還有另一項特色,就是能把一張病理影像擴充為400張,讓樣本數巨量化,克服大數據原本不足的問題。此外,這項技術所開發出的儀器具有高鑑別度與簡易的人機介面,甚至成本比市面上的高光譜儀器還便宜。

目前王祥辰持續提升「辨識食道內視鏡影像頻譜特徵分析方法」的準確度,並計畫結合人工智慧,若結合成功,準確度可望達99.9%,不僅協助醫師在檢測過程中能立即比對數據資訊,替病人對症下藥,也能用在醫學系學生做食道癌檢測判斷的訓練上。王祥辰團隊的研究成果不僅獲得美國、台灣專利,日前更發表在英國自然出版集團旗下的國際期刊《科學報告》(Scientific Reports)。

中正大學表示,王祥辰研究超頻譜影像技術長達11年,曾將該技術應用在口腔癌、皮膚癌及黃斑部病變檢測上,同時在二維材料薄膜的檢測上也有不錯的成果,近期更與科技園區廠商接洽相關產業的應用開發,藉此加值台灣在自動化光學檢測技術的競爭力。

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