國衛院研發肝腫瘤熱消融運算模擬 肝癌治療精準客製化

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陳如頤 報導
國衛院研發肝腫瘤熱消融運算模擬 肝癌治療精準客製化
▲左起國家衛生研究院生醫工程與奈米醫學研究所林峯輝所長、馬克沁副研究員、梁賡義院長。(圖/國衛院提供)

【NOW健康 陳如頤/台北報導】「非侵入高能聚焦超音波消融術」(HIFU ablation)又名「海扶刀」,廣泛用於治療乳癌、肝癌、肺癌等實體腫瘤,以及改善子宮肌瘤,但因執行難度高,對醫師來說,是一大考驗,國衛院公布新式數學運算模型,提供精準治療參數,提高手術成功機率,縮短手術時間。


國家衛生研究院醫學工程與奈米醫學研究所副研究員馬克沁(Dr. Solovchuk)表示,海扶刀是一種能從體外操作使體內腫瘤組織凝固性壞死的一種熱治療醫學工具,可用於腫瘤病灶的大範圍熱消融,進而達到根除性治療,以無創、無傷口方式達到外科手術切除效果,在醫學應用層面相當廣泛。


相較於傳統手術、放射性化療,馬克沁強調,海扶刀將適當的溫度集中在局部腫瘤區域,讓腫瘤壞死,具有非侵入性、非游離性、術後併發症少等優點,目前用於大範圍根除腫瘤治療,例如,攝護腺腫瘤、子宮肌瘤、乳腺癌、骨癌、腦癌、肝癌、胰腺癌等。


不過,海扶刀也可能傷害健康組織,例如,在肝腫瘤消融手術過程中,必須評估患者皮下脂肪厚度、病灶深度、位置以及大小,及病灶週邊血管、鄰近組織的分佈情形等因素,對臨床醫師來說,有一定程度的挑戰。


為此,國衛院馬克沁博士研究團隊結合聲學、熱學、流體動力學等3個場域和空化現象,開發出HIFU肝腫瘤熱消融治療的術前評估數學運算模型,透過運算後提供的治療參數進行治療,可提高HIFU熱消融的精準度並減少破壞正常組織的機率,達到個人化精準醫療的結果。研究成果分別於2015年和2018年發表於國際期刊《Communications in Computational Physics》與《Computers & Fluids》。


新式數學運算模型,可精準模擬患者患部,並結合多圖形處理器(GPU)高效能運算加速分析速度,可快速提供輸出能量、治療時間、治療路徑等臨床處置建議,作為醫師訂定手術計畫治療參數,以利治療。


馬克沁說明,海扶刀新式數學運算模型若能正式運用在臨床治療中,可讓醫師快速即時的了解患者狀況,以及掌握術前精準的治療參數,降低周邊組織傷害風險,還有助於患者盡快復原。


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