免切片透过频谱影像能辨识「食道癌」 中正大学：准确度达85%
▲中正大学机械工程系教授王祥辰所开发的技术是透过频谱影像的方式，不需切片，就可精准判断分辨病人的食道是正常状态，还是罹患轻度、中度、重度等食道癌期数，准确率高达85%。（图／中正大学提供）
由于食道癌早期不易察觉及检测效果差，病患等到确诊罹癌时，往往已是晚期。中正大学机械工程系教授王祥辰提出一套「辨识食道内视镜影像频谱特征分析方法」，不只能辨别癌病变，还能明确指出食道癌期数。该技术准确率高达85%，除了已取得台湾、美国专利，更发表于国际期刊《科学报告》，目前也着手结合人工智慧，期盼能即时辅助医师诊断，减轻医师负担。王祥辰表示，表浅（早期）的食道癌变病灶在传统内视镜下时常边界不明，容易被忽略，有时甚至无法辨别与食道正常组织的差异性。「目前国际上一些相关研究都是应用影像形貌辨识病灶，我们的技术是透过频谱影像的方式。」王祥辰说，一般医院针对食道癌的诊断需使用内视镜进行检查，且医师大多仰赖肉眼和经验判断，较难精确判断早期癌变。
因此王祥辰与高雄医学大学附设医院医师吴宜珍团队合作，高医提供220张食道癌患者的内视镜病理影像，由中正团队开发一套「辨识食道内视镜影像频谱特征分析方法」，只要透过内视镜检查的影像，不需切片，就可精准判断分辨病人的食道是正常状态，还是罹患轻度、中度、重度等食道癌期数，准确率高达85%。
▲根据统计，食道癌的死亡率位居十大癌症的第九位，但发生率相对低，也影响研究的样本数。（图／记者谢婷婷摄）内视镜检测包含标准白光、碘染色及窄频成像的技术，中正大学研究团队把这三种影像透过超频谱影像技术、主成分分析等光学检测方式，转换成频谱资料。「不同期数癌症频谱资料显示的波形，都会有一个特定的趋势。」王祥辰说，借由这些频谱资料能辨识出更多的癌症期数或类别。尽管根据统计，食道癌的死亡率位居十大癌症的第九位，但发生率相对低，也影响研究的样本数。王祥辰指出，团队采用的超频谱影像技术还有另一项特色，就是能把一张病理影像扩充为400张，让样本数巨量化，克服大数据原本不足的问题。此外，这项技术所开发出的仪器具有高鉴别度与简易的人机介面，甚至成本比市面上的高光谱仪器还便宜。目前王祥辰持续提升「辨识食道内视镜影像频谱特征分析方法」的准确度，并计划结合人工智慧，若结合成功，准确度可望达99.9%，不仅协助医师在检测过程中能立即比对数据资讯，替病人对症下药，也能用在医学系学生做食道癌检测判断的训练上。王祥辰团队的研究成果不仅获得美国、台湾专利，日前更发表在英国自然出版集团旗下的国际期刊《科学报告》（Scientific Reports）。中正大学表示，王祥辰研究超频谱影像技术长达11年，曾将该技术应用在口腔癌、皮肤癌及黄斑部病变检测上，同时在二维材料薄膜的检测上也有不错的成果，近期更与科技园区厂商接洽相关产业的应用开发，借此加值台湾在自动化光学检测技术的竞争力。