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【醫療科技】AI無線遙測 「光動力」治癌更精準

10:00 2022/09/25

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AI無綫遙測裝置恍如一個微創平台,能實時監測腫瘤對PDT的反應,從而精準地調整光敏劑所需的光譜和激活的能量,增強PDT的功效。(TAMU)

光動力療法(PDT)是透過光敏劑(Photosensitizer),對特定癌細胞產生「光毒」,而達致治療效果。相比起開刀切除腫瘤,這方法對人體的傷害較少,但難處在於缺乏監測腫瘤光敏劑的即時反應,以及調整相應劑量的方法。有大學研發出一款AI無綫遙測裝置解決難題,為PDT治療提供更精確安全的方案。

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大腸癌是香港第二大常見癌症,據衞生署資料顯示,2019年大腸癌佔癌症新症總數15.8%,而死亡率同樣是排行第二,達15.4%。

對於患有大腸癌的病人,切除腫瘤是最直接的治療方法,但手術後仍有可能在傷口附近留下微小的癌細胞,或會引起癌症復發,因此有部分醫生會透過PDT,將剩餘癌細胞進一步殺死。

PDT有限制   或錯殺正常細胞

PDT的原理是在腫瘤上使用光敏劑,透過向光敏劑發出特定波長的光綫,激活光化學反應,產生活性氧類(ROS),繼而對細胞進行稱為「光毒」(Phototoxic)的毒殺作用。

美國德克薩斯農工大學(TAMU)電氣和計算機工程系助理教授Sung II Park指出,盡管PDT已被證明對許多腫瘤癌症治療有效,但現時醫學界對使用正確劑量的光來適當地影響癌細胞所知甚少。他表示:「PDT無法根據腫瘤光敏劑的反應來調整劑量,結果其臨床應用依然受限。」

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另一方面,PDT也有3大限制。首先是光源問題,由於PDT需要光綫激活,但對於大型腫瘤,光綫未必能傳遞進深層癌細胞之中。

其次,光綫必須根據腫瘤的深淺位置來調整作用時間的長短和光源能量,所以光敏劑在腫瘤中的激活反應,是直接影響PDT療效。

第三,是對正常細胞有毒性,雖然光敏劑在未有受光激活的情況下是無毒性,但要精準地將光綫只照射在腫瘤上,也有一定難度。萬一照射有偏差,隨時會錯殺正常細胞。

裝置細植入人體   降醫療支出

Sung II Park的團隊研發了一款AI無綫遙測裝置,能夠植入人體,並將光綫更直接地傳達至腫瘤位置,這不但優化了PDT的操作靈活性,也能提供長期PDT治療,降低癌症復發的機率。

AI無綫遙測裝置恍如一個微創平台,能實時監測腫瘤對PDT的反應,從而精準地調整光敏劑所需的光譜和激活的能量,增強PDT的功效。

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Sung II Park表示,裝置尺寸細小且具無綫連接,可對殘留的癌細胞作出最佳定位,減少對正常細胞錯發「光毒」的風險;加上裝置的能量需求極低,可以有效在人體長時間運行。

癌症治療對全球帶來巨大的經濟負擔,僅在2020年就有1,670億美元(約1.3萬億港元)相關支出,預計到2022年支出將達到2,060億美元(約1.6萬億港元),增長逾23%。

Sung II Park認為,應用AI無綫遙測裝置將有效降低癌症復發機率,從而減少癌症治療支出。

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記者:陳卓賢

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