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尖端影像科技–癌細胞無所遁形

105/04/26 2057

卓乃瑜｜陽明大學醫學工程研究所

癌症成為國人十大死因的第一位已長達33年之久，第一是肺癌，其次依序為肝癌、結腸直腸癌、乳癌、口腔癌、攝護腺癌、胃癌、胰臟癌、食道癌及子宮頸癌。在無法預期癌症的發生下，以早期診斷與及早治療為最佳對策。近年來針對各種癌症的診斷及治療技術持續精進，可以早期的診斷出癌症病灶，讓癌症患者可以及早獲得有效的治療，而全身掃瞄的尖端影像科技設備亦因應而生。近年醫學影像設備的發展有了大的突破，尤其以正子電腦斷層造影（PET/CT）及正子磁振造影（PET/MRI），其整合兩大不同系統的技術優勢，畢其功於一役，對於癌症診斷的效果能更為精確，但在背負着醫療軍備競賽的質疑下，這些克服重重技術整合困難而生的尖端影像設備，到底不可或缺的原因在哪裡？

一直以來，電腦斷層造影、磁振造影、正子斷層造影原本皆為各自獨立的影像檢查及設備系統。電腦斷層(CT)為利用X光射線穿透人體各組織的衰減不同，經由不同的角度照射再以電腦的三維技術重建出截面影像。磁振造影(MRI)為利用磁場對人體內氫原子磁化作用，透過共振方式傳遞能量於人體組織再藉由不同磁化程度而傳回之訊號差異，再經由電腦分析組合成三維截面影像。以上兩者都是主要用來看人體器官組織構造，以提供解剖圖像和凸顯病灶位置的功能。而正子斷層造影則是利用注射正子放射性示蹤劑，最常用的一種為氟化去氧葡萄糖（¹⁸F-FDG），¹⁸F-FDG示蹤劑會依循類似葡萄糖的代謝途徑移動，而集中到代謝功能異常的特定組織細胞，再由偵測正子訊號分佈重建而得到影像。癌細胞有較有較高的¹⁸F-FDG攝取，良惡性癌細胞亦有差異，因此正子斷層造影所提供的功能性分子影像，可以輔助偵測出癌變組織代謝的早期改變及提供癌症的良惡性指標。換言之，CT與MRI能顯示癌變組織的結構變化細節及位置，但對於相似的巨觀結構變化，PET可以更進一步提供癌變組織為良性或惡性的微觀參考依據。

為了結合上述不同影像設備的優勢而各界持續投入研究整合型儀器設備，而整合兩種系統的軟硬體技術會成為近年趨勢的原因，不外乎是希望能解決過去由不同影像設備產生的兩種影像作對準來定位診斷癌症病灶所發生之誤差，希望能更精確的偵測癌症病灶位置及分期。然而在整合兩者硬體設備功能上，遇到許多先天上的困難，例如因不同造影原理而產生的兩種系統硬體元件衝突或干擾的限制，或是偵測時間上難以同步進行等等，而跟隨著軟硬體設備的突破性進化，與各界投入的研發能量，陸續出現整合了兩種不同影像系統的儀器，如正子電腦斷層造影(PET/CT)與正子磁振造影（PET/MRI），正是同時提供功能性及解剖位置的檢查設備，以CT或MRI補強定位並以PET偵測高代謝腫瘤區域之異常，提高各自的診斷價值。西元2000出現的PET/CT被美國《時代雜誌》(TIME) 認為是年度發明(Invention of the Year)，肯定其在醫療科學上的貢獻，而PET/MRI 更在腫瘤造影上被譽為當代最尖端科技 (State-of-the-art)。

除了結合各自最大優點外，整合型儀器設備還提供更多的診斷可能性：例如MRI除了有高解析度及極佳組織對比的影像優勢，不同脈衝列技術還可進行不同功能性影像，可提高鑑別癌症病灶的發生位置及特性; PET 除了偵測癌症及分期、評估大腦病變外，亦對於癌症轉移的偵測相當敏感。由此可知，運用當代尖端科技影像設備可做到精確定位、偵測腫瘤，對於癌症的診斷、分期與追蹤能提供更完備的診斷依據，會大大提升癌症治療規劃及療效評估。而同時間完成兩項全身檢查，讓患者在最短的時間內達到早期診斷、及早治療的目的，以期提升治療成功率及維持良好醫療品質。(本文由科技部補助「健康醫藥新媒體科普傳播實作計畫III 104-2515-S-214-004」執行團隊撰稿)

責任編輯：林永昇
審校: 王英基、黃耿祥

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