今(13)日國家衛生研究院舉辦記者會，介紹由生醫工程與奈米醫學研究所陳景欣研究員等人開發的全球首創「戒指形高能聚焦超音波系統」，相較於近年來成為乳癌治療新選擇、又稱為「海扶刀」的非侵入高能聚焦超音波消融術 (high-intensity focused ultrasound ablation, HIFU ablation)，這套系統除海扶刀系統原有之優點外，還能進一步降低皮膚燒傷風險，同時縮短手術時間。
 
此研究成果分別於2018年和2020年，發表於國際知名期刊《IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control》，關鍵技術已通過我國專利申請，同時申請美國與中國專利審查中。目前也正積極尋找合適廠商進行技術移轉。
 
研究團隊表示，近年來，海扶刀成為無法承受麻醉開刀手術風險病患的另一種治療選擇，其原理為自體外發射超音波，波束經過超音波膠或水、皮膚、脂肪等軟組織的傳導並聚焦於腫瘤目標組織，使腫瘤在1秒內升溫至60℃以上，維持6秒後，腫瘤被熱凝固而壞死。
 
不過，雖然海扶刀具有無麻醉風險、低疼痛、門診治療無需住院、無刀口疤痕的優點，但目前臨床上的乳房腫瘤海扶刀系統，卻有皮膚燒傷、胸骨或肌肉以及肺與心臟的燒傷風險、海扶熱點小而消融時間長等問題。
 
研究團隊表示，此項戒指形超音波探頭的設計，可讓乳房置於環形結構內；且圓環形分布的超音波換能器，可以產生平行於胸骨胸大肌的波束，減少胸部與心肺的燒傷機率。所有平行於胸骨的波束經乳房周圍的皮膚傳導進入乳房組織並聚焦於腫瘤，皮膚單位面積的超音波能量大幅降低，同時降低皮膚燒傷的風險。
 
戒指型系統還能調整超音波射入方向及聚焦相位，縮短高能超音波消融癌組織的時間，大幅降低高能超音波對胸部皮膚、肌肉骨骼與心臟受傷的機率，並可與磁振造影或超音波造影系統結合，精準定位與治療癌組織，增加可治療的範圍。
 
此外，藉由調控圓環形超音波換能器的相位，可以形成兩種聚焦形式。利用不同聚焦形式的組合，可以對腫瘤進行體消融(volumetric ablation)、縮短手術時間，例如5 cm大小的腫瘤，利用此技術治療時間少於30分鐘。結合磁振造影(MRI)技術來導引戒指形海扶刀的焦點，可自動精準定位於腫瘤目標組織，精準度小於1 mm，並即時監測體內組織的溫度變化，避免誤燒事件發生。
 
研究團隊表示，戒指形高能聚焦超音波系統的各項優點，可望提高乳房腫瘤患者治療接受度，成為乳房腫瘤患者的福音。若能順利商品化，經過臨床試驗、食藥署(TFDA)查驗登記通過後，始可使用在乳癌患者的治療上，期望能在不久的將來提供臨床醫師因應不同條件病患的治療新選擇。
 
研究論文全文：
https://ieeexplore.ieee.org/document/8370695
https://ieeexplore.ieee.org/document/9088115
 
(報導 / 吳培安)