AI病理組織成像系統 3分鐘揪出癌細胞
香港科技大學研究團隊,成功研發出全球首創人工智能賦能無切片病理組織成像系統Glanzir®。該系統毋須經過傳統病理化驗中的冷凍、切片及染色等繁複程序,只要將切下的癌變組織放入該系統掃描,3分鐘內即可生成高質素的組織學影像,協助手術醫生進行即時的病理診斷,判斷是否仍存在殘餘癌細胞,團隊形容其為診斷領域的「傻瓜機」。其診斷可達至被視為金標準的石蠟切片(FFPE)約95%的診斷一致性,縮短手術中的診斷時間,降低病人重複手術的風險。
該系統儀器已通過臨床驗證,並積極應用於肺癌和乳癌病例的術中評估。團隊正計劃與本地公私營醫院合作開展大規模臨床應用,未來更將診斷範圍擴大至更多癌症類型,造福病人。\大公報記者 盛德文(文/圖/視頻)
面對人口老化及癌症個案持續上升,醫療系統對病理診斷服務的需求日益殷切。組織切片分析是癌症診斷的重要基礎,在現行臨床中,組織評估主要採用兩種技術:石蠟切片技術及冷凍切片檢測技術。前者被廣泛視為診斷的金標準,準確度高,但通常需時數天至一星期方可完成分析;後者透過快速冷凍組織並切割成薄片,再進行染色處理,讓病理學專家在顯微鏡下判讀細胞形態及病變特徵,可在約30至45分鐘內提供初步結果,惟其準確度一般低於FFPE,只有石蠟切片技術的6至7成準確度,部分情況甚至可能要病人接受二次手術。
診斷一致性高 減重複手術
為解決上述診斷限制,由科大化學及生物工程學系副系主任黃子維教授領導的團隊,及其創辦的醫療科技初創公司遨天醫療科技,開發出一套AI賦能病理組織成像系統Glanzir®。醫護人員只需將新鮮組織樣本置於樣本盒內,再放入系統中,即可啟動掃描程序。裝置會自動完成指定區域的定位、逐點對焦及掃描,並進行影像處理與虛擬染色,將原始灰階影像轉換為可供判讀的病理影像。系統同時配備進度顯示界面,讓醫護可即時掌握掃描狀況。整個成像流程約需三分鐘,速度較傳統冷凍切片技術快約十倍。同時,其診斷一致性最高可達至石蠟切片約95%的水平,並有望再提升。
保留完整組織 供後續化驗
該系統的操作亦相當簡單,一鍵啟動即可自動完成影像擷取與處理,有助簡化並加快術中的檢測流程。黃子維形容該設備是「傻瓜機」,「普通人只需學習數小時即可獨立、熟練地操作使用」。
此外,系統不但省卻了組織化驗前的切片程序,有助保留組織結構的完整性,並可供後續進行免疫組織化學染色(IHC)、熒光原位雜交基因檢測(FISH)。黃子維表示,在癌症手術過程中,若未能將腫瘤徹底切除,病人往往需再次接受手術。臨床數據顯示,約有一至兩成個案需進行二次手術。團隊開發的細胞成像技術,為手術提供即時資訊,協助醫生判斷是否仍存在殘餘癌細胞。不僅降低了病人重複手術的風險,亦有助優化手術流程,提升醫院的醫療效率。
過去幾年,團隊一直與多所本地及內地公私營醫院和醫療機構緊密合作,包括瑪麗醫院、威爾斯親王醫院、養和醫院,以及武漢同濟醫院及中山大學孫逸仙紀念醫院等,累計已收集逾2000宗肺癌及乳癌患者樣本,用於系統訓練及驗證。未來三個月,將進一步開展大規模臨床測試。