本院生醫工程與奈米醫學研究所陳景欣研究員榮獲第17屆國家學研新創獎


本院生醫工程與奈米醫學研究所陳景欣研究員,以「乳房腫瘤治療用影像導引高能聚焦超音波系統」榮獲創新醫材診斷技術類別之學研新創獎,並參與「2020台灣醫療科技展」展出卓越技術,陳研究員團隊獲此殊榮,本院與有榮焉。

陳景欣研究員帶領的研究團隊開發出全球首創「戒指形聚焦超音波(Ring high-intensity focused ultrasound, HIFU)系統」,本技術搭配MRI影像導引,能解決目前在乳房腫瘤臨床上以聚焦超音波進行腫瘤燒灼治療上的技術問題,以更安全、精準、非手術方式殺死乳癌細胞。

首先,研發團隊以戒指形超音波換能器之設計確保超音波能量傳遞方向盡可能平行於胸骨,大幅降低胸骨、胸大肌與心臟被燒傷的機率;其二,戒指形HIFU探頭設計為相位陣列式換能器,操作者可藉由調控每一個振元(element)的輸入電相位,產生二種以上的聚焦圖形,利用不同聚焦圖形的組合,達成大面積的乳房腫瘤消融手術,5公分以上的腫瘤治療時間估計少於三十分鐘;其三,戒指形探頭的設計加大在乳房皮膚上的聲窗口,換言之,皮膚上單位面積吸收超音波能量的值大幅降低,可以降低皮膚燒傷的風險。根據目前臨床研究統計,HIFU熱點必須在皮膚下1公分的距離,才可安全地消融腫瘤而不燒傷皮膚,而本產品的安全距離可縮小至3公釐,不僅降低皮膚燒傷的風險,亦可增加治療的範圍;其四,本產品的HIFU探頭僅使用16個振元數目就能達到聚焦消融治療,遠低於現有產品的256個才能達到聚焦治療效果,所需相位調控功率放大器的通道數目也隨之減少,製造成本更低。

綜合以上所述,相較於現有技術,本技術具備低風險、治療時間短、低成本的優勢。團隊開發之雛型機已經完成仿體、離體、活體實驗,且實驗結果證實本技術的可行性。本技術可望提供乳癌女性患者高接受度之療法,並提供臨床醫師早期診斷早期治療的治療工具。


圖說:無創治療乳癌用磁振導引高能聚焦超音波系統

:超音波的聲波作用於皮膚表面時的面積

文/圖:生醫工程與奈米醫學研究所陳景欣研究員實驗室

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