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長庚開發「手術導航導引聚焦超音波系統」 完成世界首次臨床試驗

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治療惡性腦瘤出現重大進展!由長庚研究團隊開發的「手術導航導引聚焦超音波系統」,成功完成世界首次臨床試驗,並榮獲頂尖國際期刊「科學 前沿(Science Advances)」於2021年2月刊登。

長庚這項系統的臨床試驗獲得成功,除為腦疾病人帶來大福音,更是台灣高階醫材發展的重要里程碑。

由林口長庚醫院神經外科魏國珍教授所領導的研究團隊,2008年起與長庚大學攜手合作,首度利用常規神經外科手術所應用的手術導航系統引導穿顱聚焦超音波,由於該系統具有高度的精準性,在動物實驗時期即呈現亮眼成果,無論是引導奈米藥物載體或是傳遞治療用基因到腦部均成效良好,其獨創性與高度臨床應用價值也獲得世界多國專利,且被美國超音波協會高度肯定。

魏國珍表示,目前對腦瘤的治療始終效果不好,病人存活期平均只有約14 到16個月。主要原因是絕大多數的治療藥物都會被腦部特有的血腦障壁阻隔在外,藥物無法進到腫瘤區殺死癌細胞,而聚焦超音波則可在腦部打開一扇窗,讓藥物在特定的時間到達指定地點,大幅提升治療的功效。

聚焦超音波是一種可以無創穿透顱骨的能量,如配合微氣泡一起作用,則可以在腦部特定區域暫時開啟血腦障壁。利用此項特性,可輸送化學治療藥物以清除腫瘤、亦可進行局部神經調控治療退化性神經疾病,對腦疾的治療有很大幫助,但是如何將超音波的能量精準引導到最適當位置,一直是醫界重大的挑戰。

長庚團隊開發手術導航導引聚焦超音波系統,其中的手術導航是藉由立體攝像機的偵測,將腦部結構與病灶等資訊即時傳輸至電腦導航系統,由電腦軟體處理並呈現出相對位置的影像資訊,幫助外科醫師進行手術,可減小傷口並降低對正常組織結構的損傷,提升手術的安全性與精準度。長庚團隊巧妙利用此項工具,將原來用於導引實體手術刀尖的導航機改造成導引虛擬的聚焦超音波焦點,此項創新發明已獲多國報導及專利,應用性深受肯定。

手術導航系統引導聚焦超音波系統是目前世界上三大領先的系統之一,與目前其他兩大團隊相較,長庚團隊開發的手術導航導引聚焦超音波系統更具優勢。加拿大研發的核磁共振導引聚焦超音波,病人須處於核磁共振治療間長達四小時,費用高昂且耗時;而法國研發的固定式超音波系統,則需在病人頭骨上穿孔植入超音波探頭,具有侵入性且不易調整作用區域,風險較高。

長庚團隊這次完成的世界首次手術導航聚焦超音波人體試驗,共收案惡 性腦瘤患者六例。經過嚴謹分析試驗結果顯示,聚焦超音波焦點定位精準度 誤差範圍低於2公厘,核磁共振檢查呈現血腦障壁順利依時啟閉且無腦出血 等不良副作用,高度顯示這項系統的臨床應用價值。

魏國珍強調,長庚開發之手術導航導引聚焦超音波系統,具有應用成本合理、定位精準度高,可多次重複使用且具高度可調節性等多項優勢,其成果歷年來除獲得國際媒體多次報導外,並贏得國家新創獎及科技部最佳技轉獎的肯定,對於提升國內高階醫材發展貢獻不容忽視。

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