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幫醫療影像套上濾鏡,海波視智能科技怎麼把航太技術用於辨別食道癌?

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海波視
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每年夏天到初秋是腸病毒好發季節,傳染力極強,其中兒童又是特別容易感染的族群,症狀從輕微發燒到致命多重器官衰竭,甚至腦死都可能發生。

新創海波視智能科技創辦人王祥辰觀察到,小朋友感染腸病毒時,前往診所就診時只有發燒症狀,醫生便請小朋友回家觀察狀況,兩三天後症狀傳染嚴重,錯過了及早發現治療的機會。

王祥辰注意到,腸病毒初期症狀與感冒相似,而且口腔內看不到明顯破洞,市售照明系統無法辨識病灶,也受到人眼可視範圍的限制。「不易辨識的還有食道癌,能在早期發現的比例只有6~8%,這並非金錢就可克服的問題。」於是王祥辰決定利用自身研究多年的「光電量測技術」,研發高光譜影像技術,運用至早期病灶的辨識。

海波視創辦人王祥辰
海波視智能科技創辦人王祥辰目前為國立中正大學機械工程學系教授,高光譜影像研究經驗達20年。 海波視智能科技

將實驗室「高光譜影像技術」技轉商用,助醫生辨識早期不明顯症狀

由於人眼的先天限制,許多早期病徵無法透過肉眼清楚辨識。海波視智能科技執行長王祥年說明,雖然市面上已有許多AI醫療設備藉由機器學習,來辨識病人的RGB影像,「但技術有限,還是有很多疾病的初早期症狀仍看不到。」高光譜影像技術將有機會成為突破口。

他解釋,高光譜影像技術雖在國際間已發展多年,主要應用在航太領域,裝置於衛星上拍攝星體表面、量測組成。然而,儀器不僅造價高昂、一台近上百萬,檢測範圍也侷限在4~5奈米,偵測功能更無法彈性調整。因此,高光譜影像技術難以落實到民間商業化應用。

不同於傳統光學診斷方法,高光譜影像技術可以看出含有相較傳統的單色、RGB光譜更詳細的資訊;該技術還可利用周遭不同光譜之間的空間關係,建立更精細的光譜空間模型,進而對圖像進行準確的分析。

2020年,政府大力扶植醫療生技、電子通訊等產業結合人工智慧進行升級,王祥辰、王祥年兄弟看準時機,將技術從國立中正大學轉出、創立公司海波視智能科技,將高光譜技術再提升,光譜解析度能精細到1奈米,執行一次拍照動作,就可得到401個窄頻影像(NBI)資料;並且搭配AI演算法,幫助醫生在診療中更清楚的辨識疾病。

海波視口腔鏡
透過高光譜的影像檢測技術結合口腔鏡,能有效幫助醫生對於早期病症的觀察,包括口腔癌的顏色變化及癌化期數。 海波視智能科技

食道癌被發現已來到晚期,高光譜影像技術如何提前預防?

海波視將高光譜影像技術(軟體)與各式醫療鏡頭(硬體)結合,如胃鏡、皮膚鏡、眼底鏡、口腔鏡等,其中以「消化道領域」為主要發展方向。

以食道癌為例,早期食道癌主要透過一般內視鏡中的白光及窄頻影像(NBI)技術擷取食道畫面後,由醫生進行肉眼判別,「但NBI影像採用降低紅光方式,患者初期發炎、沒有明顯症狀就會看不出來。」王祥年表示,到確診時通常已經是第三期,5年內存活率不到15%。

而海波視的高光譜技術結合內視鏡後,可以讓患者的臨床影像呈現「彩色標記」,相較NBI影像更凸顯出病徵。加上AI演算法模擬光譜數據,可辨識出食道癌的病變期數與位置標記,自動框選出食道癌病變區域,告知醫生需要進一步切片診斷的部位。

王祥年形容:「高光譜就像幫一般的影像套上一層濾鏡,標示出哪裡有問題,讓AI在判定時可以更加快速、精確。」

海波視高光譜影像辨識系統
海波視高光譜影像辨識系統,可讓患者臨床影像呈現「彩色標記」凸顯病徵,並告知醫生需進一步切片診斷的部位。 海波視智能科技

海波視的影像識別系統不僅可以即時更新影像數據,準確率也高達九成。目前正積極申請衛生福利部食品藥物管理署(TFDA)認證,期許今年可以取得認證。

照胃鏡插管費時且易不適,海波視瞄準「膠囊內視鏡」市場

王祥年回憶過去照胃鏡的經歷,「醫生光插管,就插了20、30分鐘。」傳統內視鏡侵入性的治療往往使患者心生畏懼,導致患者駐足猶豫不敢就醫。但小型的治療儀器如膠囊內視鏡,不僅解析度不夠,也沒有辦法生成NBI影像。

海波視智能科技執行長王祥年
海波視智能科技執行長王祥年,曾擔任過大船電子 ( 上海 ) 公司財務總監,從事業務拓展、商業模式架構及專案融資。 海波視智能科技

「台灣有近八成的內視鏡儀器都是出自日本知名光學大廠Olympus,幾乎獨大,」王祥年認為,如果小型膠囊內視鏡廠商欲殺出重圍,與海波視合作,在其內視鏡中加入高光譜影像技術,將可提升診斷準確度,目前產品正於高雄醫學大學附設中和紀念醫院進行POC驗證,更計畫與膠囊內視鏡廠商洽談合作。

膠囊內視鏡
膠囊內視鏡指將攝影用的光感受晶片以及冷光源縮小到如同我們服用膠囊藥物一般大小,可避免麻醉、插管所帶來的不適感。 Shutterstock

王祥年指出,由於AI應用在醫療上有不少法規限制,因此團隊決定將高光譜影像識別服務,以及AI影像辨識服務分開進行銷售,未來該技術將持續應用至其他醫療領域,幫助病人提早進入正確療程。

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本文作者 李宜恬 創業小聚特約編輯 李宜恬

「你必須要參與,最壞的年代才有可能變成最好的年代。」就讀政大新聞系,是個愛說話、喜歡胡思亂想的少女!

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