2021 年 12 月出版
科儀新知 第 229 期
人物專訪
中央研究院楊泮池院士－發展「精準健康」，打造全齡健康的幸福臺灣 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
林麗娥, 蕭銘華
黃帝內經：「上醫醫未病，中醫醫欲病，下醫醫已病。」精準醫療與精準健康的差異，可從中略窺一二。
中央研究院楊泮池院士以傳統中華醫學著作《黄帝內經》開宗明義表示，精準醫療，是在疾病發生之後才進行，是為「下醫」；精準健康，是在疾病發生之前，提早預防，是為「上醫」之道。而臺灣有累積 20 多年的健保資料庫、世界一流的醫療人員與品質、豐富的工程人才庫與研發能量、世界知名的製造生態系統，是建立精準健康的利基，促進健康 (health promotion) 的產業才是臺灣發展的新藍海。
智慧醫療
醫學影像診斷以及介入治療技術於骨腫瘤以及其他疾病的應用 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
王博
醫學影像的應用在臨床上對疾病診斷上佔有重要角色，除了各種儀器設備如 X 光、超音波 (US)、電腦斷層 (CT) 以及磁振造影 (MRI) 的判讀外，影像導引切片以及相關治療也應用於包含肌肉骨骼系統的各個部位病灶。本文將針對骨腫瘤的臨床情境模擬介紹各種常見的臨床醫學影像原理及儀器應用，以及近年來興起的 AI 深度學習於醫學影像與影像組學 (radiomics) 的臨床應用。
簡介生物檢體細胞之完整蛋白分子質譜技術 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
鄭俊彥, 陳芳旭, 盧怡綾
隨著蛋白體學成熟還有精準醫學進展，近年來在臨床檢測上針對疾病相關的蛋白質診斷需求也越來越多。傳統上利用蛋白質生化電泳的檢測方式，操作時間長且解析度較低，若選擇抗體抗原結合的檢測方式針對標的蛋白分析，亦有檢測抗體成本高的問題。質譜儀提供質荷比的分析資訊，近年來質譜儀也蓬勃應用於大分子質譜的檢測，本文亦將討論質譜相關技術，涵蓋儀器設計以及質量分析器中帶電粒子的運動情形，從物理學角度帶領讀者深入討論質譜技術的發展，並從現有大分子質譜分析方式，說明其中所涉及的技術與偵測極限。生物質譜檢體種類多元，包含臨床檢體、微生物樣本以及食品藥物等，整體生物質譜檢測質量範圍寬。然而，由於生物樣本在結構上複雜不易游離，使得蛋白質這類大質量分子仍有檢測上困難。目前在蛋白質質譜量測上可以分成兩種手段，一種是直接量測完整蛋白質，而另外一種則是將大分子蛋白質進行水解後再進行質譜分析。本篇研究將利用基質輔助雷射脫附游離法結合新型離子阱質譜儀，說明如何處理生物樣本，並在質譜儀上機後透過訊號後處理方式，提供了一種針對大分子完整蛋白的質譜量測方式。
循環腫瘤細胞捕捉技術在癌症診斷之應用 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
黃忠諤, 陳聖文, 黃冠曄
癌症為國人十大死因之首，癌症的死亡率與是否能早期診斷息息相關。目前診斷癌症的主要方式為病理切片與影像判讀，癌症因子生化檢測方式則因為其靈敏度低而仍需搭配影像判讀輔助診斷，然而這些方法對於早期診斷癌症仍有其限制。有鑒於此，液態活檢在過去十年發展逐漸成熟，藉由捕捉釋放到血液中的癌細胞或分子，早期診斷癌症的發生，提高病患的生存機會。這篇文章介紹了一種液態活檢技術，用以偵測血液中的循環腫瘤細胞。此技術能夠藉由捕捉血液中的癌細胞，協助醫生診斷癌症以及後續的治療。
無創手術聚焦超音波熱消融技術 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
陳景欣
超音波真的能不見一滴血、瞬間殺死腫瘤或破壞體內目標組織嗎？產生高能聚焦超音波的絕殺武器－超音波換能器，俗稱探頭又是如何設計與特性化測試的呢？本文首先簡述治療用超音波的發展史，接續說明聚焦超音波的基本原理、換能器的設計和功能特性的測試方法，文末將以乳房腫瘤的聚焦超音波熱消融系統為例，期讓讀者理解聚焦超音波無創手術在臨床上的實境應用。
應用於熱消融肝癌手術之導航手術機器人 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
王冠茹, 邱緯翔, 楊宗翰, 許成彬, 陳家進, 杜翌群
根據全球手術機器人的市場發展趨勢統計，目前外科手術機器人的經濟規模 2025 年將 上看 130 億美元；另外根據世界衛生組織的報告指出，肝癌是全球致命癌症排名第二，如何在手術中保留患者較多的肝臟以維持生命的需求，是目前臨床上相當重要的議題。目前熱消融術對於小於 2 公分的腫瘤或多腫瘤的肝癌病患，是相當適合的治療方式之一，這樣的手術方式相當適合利用導航手術機器人來輔助。本文除了對導航手術機器人進行簡介外，也以雙手臂的肝癌熱消融導航手術機器人為例，介紹所需的機器視覺空間定位技術、交互式機械手臂控制與超音波影像與熱消融資訊回饋等，並搭配假體展示成果。
後疫情，新健康－零接觸經濟：智慧健促服務系統 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
張虔祥, 郭昱良, 連偉志, 陳芃婷, 林彥呈
隨著整體人口結構趨向高齡化狀態，高齡者因年齡的增長肌肉大小與強度逐漸減退，產生衰弱肌少的症狀。衰弱症 (frailty) 是高齡族群中常見的狀態，增加高齡者跌倒的風險，產生其他併發症。醫院人滿為患，長時間的等待，增加家人生活的負擔，無法安排最適化的療程，更使復健者錯失黃金治療期的最佳療效。本研究旨在於發展一套新型的復健服務－「智慧健促服務系統 (intelligent health promotion service system, IHPSS)」，使復健者能夠居家 復健，專業人員能夠透過系統遠端安排最適化的復健療程。本系統擁有三大目標：『智慧化』：以人工智慧輔助專業人員評估療程；『遊戲化』：透過懷舊遊戲增加復健動機；『客製化』：根據個案客製化專屬療程。本系統透過互動體感與懷舊遊戲，可喚起高齡者共鳴並增加復健動機。智慧護膝可偵測各肌群在訓練時的情況並轉為數據，同時透過深度學習與大數據分析，協助專業人員給予復健者最準確的復健方案，並同時將訓練狀況傳送給家屬。本系統提供新型居家復健服務，減少復健者與家人的生活負擔，提供最適化的復健療程，達到在地老化、健康老化、活耀老化。
「國研盃 i-ONE 儀器科技創新獎」2021 年專上組首獎得獎作品介紹
巨微觀尺度應力自動化量測設備 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
周伊恩, 陳佑瑄, 王捷, 王偉中, 宋泊錡
本研究以國立清華大學光測力學實驗室之全場應力量測專利技術－高等反射式光彈理論 (advanced reflection theory of dhotoelasticity, ARToP) 與反射式加強曝光光彈理論 (reflection-type enhanced exposure theory of photoelasticity, R-EEToP) 為基礎，不僅針對整體機構架設與光路進行設計來將各光學元件模組化和系統化，且透過 LabVIEW 軟體進行光源、相機與步進馬達之自動化控制與人機介面程式之開發，建立了一套兼具巨觀與微觀尺度 應力自動化量測且可數位程控之模組系統，並探討此模組系統之量測可行性與精準度，此模組系統具備全場性、快速性、非破壞性、高精準性且可攜式自動化量測之特性。
