让肺癌病人免受第二刀之苦
让肺癌病人免受第二刀之苦
患上肺癌及接受手术固然让人担忧，若然未能彻底切除肿瘤，病人或需要再度接受手术。科大研究团队研发了一种崭新的细胞成像技术，只需三分钟，就能准确检测病人体内是否仍有残余的癌细胞组织，在手术期间以人工智能协助医生及时判断癌细胞切除的成效，从而避免患者承受二次折磨。
对抗头号杀手
该研究项目的首席研究员——科大化学及生物工程学系助理教授黄子维说：「肺癌是全球死亡率最高的癌症。在2020年，全球估计有约220万宗新症和180万宗死亡个案。 大致上，接受癌症切除手术的病人当中，有大约一至两成病人需要进行第二次手术。」这亦促使黄教授将研究项目的重心放在肺癌上。
他进一步说明：「多年来，外科医生都一直面临一项重大挑战，就是在手术期间，无法确定所有癌细胞是否已经成功切除。」
黄子维教授希望他在医疗成像技术方面的科研突破，能减轻癌症病人的痛苦。图为黄教授操作CHAMP显微镜。
黄教授和他的研究团队希望在不久的将来，能应用这项新技术惠及病人。他们正在与五间医院进行大规模临床试验，分析约一千名病人的组织样本，并预期CHAMP显微镜能于2024年在香港投入服务，2025年开始扩展至内地。
这些合作伙伴包括香港的玛丽医院和威尔斯亲王医院，以及内地三间医院：北京大学深圳医院、广西壮族自治区人民医院、以及安阳市肿瘤医院。
研发新方法，带来新希望
现时用于癌组织成像的方法主要有两种。传统石蜡切片技术虽然被广泛认为是「金标准」，准确度亦近乎完美，但一般需时一星期才能得出报告，意味病人在手术后还要焦急地等候多日，才知道手术成效。如果手术不成功，便要再捱一刀，进行第二次手术，方有望清除体内残余的癌细胞。另一种在手术进行当中使用的检测方法称为冷冻切片，虽然可以在30分钟内快速得出结果，但准确度只有约七成。
黄子维教授（左四）及团队在香港科学园留影，团队的初创公司办公室正是位于科学园。
科大团队研发的成像技术便带来新的突破：只需三分钟就能侦测癌细胞，而且准确度更超过九成，媲美需时一星期的传统石蜡切片成像。
黄教授解释新显微镜技术背后的科学原理：「我们利用特定波长的紫外线刺激组织表面，利用细胞内生物分子所产生的自发荧光，生成灰阶的细胞图像。」
CHAMP显微镜会对病人的组织样本进行成像，生成出一幅灰阶图像（左），然后利用深度学习算法为图像虚拟染色（中），为医生提供癌细胞位置等信息，整个过程仅需三分钟。虚拟染色后的图片会与传统石蜡切片技术生成的图片（右）进行比对。由石蜡切片技术所得的诊断结果被医护界誉为临床金标准。
「得出灰阶图像后，我们会利用自家研发的深度学习算法进行虚拟染色，变成近似临床金标准的组织学图像，方便病理医生作实时评估，在手术中途确认所有癌细胞是否已成功切除。」
这项名为《通过图案照明的计算高通量自发荧光显微镜》（简称CHAMP）的技术，在本地以至国际医学界屡获赞誉。团队在科大的支持下，创办了初创公司遨天医疗科技，并获「大学科技初创企业资助计划」支持，希望将研究成果应用于医院及诊所。
科大博士生曾子隽是遨天医疗科技的共同创办人，在第48届日内瓦国际发明展上介绍CHAMP显微镜技术，该技术亦获发明展颁发金奖。
在2020年，公司在科大 – 信和百万奖金创业大赛上获颁金奖，同时胜出深圳其中一个最大型的初创公司比赛——南山创业之星国外赛。团队今年再下一城，在第48届日内瓦国际发明展上夺得金奖，在国际舞台上争光。
除了研发技术外，公司未来亦计划生产CHAMP显微镜，供应给香港、国内以至海外的医疗机构使用。
黄教授（中）领导的团队在2020年科大 – 信和百万奖金创业大赛上获颁金奖。
医疗成像技术的未来
CHAMP是黄教授多年严谨研究的心血结晶。他在圣路易斯华盛顿大学及加州理工学院攻读博士学位期间，他已经潜心研究改善组织学成像的技术。在生物医疗成像专家汪立宏教授的指导下，黄教授与他当时实验室团队的成员一起研发出一款显微镜，能够在一至两小时分析乳癌肿瘤，准确度媲美需时一周的传统石蜡切片检测。
黄教授说：「当时的成果令人鼓舞，但我认为检测速度仍未够快。我认为技术尚有进步空间，于是下定决心继续钻研医疗成像技术。在美国取得博士学位后，我便回港加入科大，成为全职教员。」
他忆述：「后来一位肺科医生问我那项成像技术可否应用于肺癌。因为肺部是人体的重要器官，若在手术中能精准地切除癌细胞，不仅可以尽力保存病人呼吸系统的功能，同时也能将残余癌细胞对身体的威胁减至最低，保障病人术后的健康。于是，我决定挑战自己，将研究的重心转向肺癌。作为首席研究员，我带领科大团队成功研发CHAMP成像技术，与我修读博士课程期间的发明比较，速度快了大约一百倍。我期待这项研究最终能在临床应用，发挥它的贡献。」
CHAMP的潜在应用范围非常广泛，除了研究肺癌及乳癌外，团队亦正在对肝癌、大肠癌、肾癌和皮肤癌，以及各种前列腺疾病进行小型测试。
「我们深信CHAMP未来会令医疗成像及诊断更臻完善，我们研发的显微镜将会是香港、内地以至海外医疗机构诊症的好帮手。」
（原文由香港科技大学环球事务及传讯处在此发布。）
