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2019年4月号

Scolioscan Air便携式三维超声波扫描系统

推动无辐射脊柱侧弯评估普及化


脊柱侧弯是指脊椎向左或右弯曲,呈「S」形或「C」形,是常见的青少年脊椎病变,多数患者在10至17岁期间发病,而女性患上严重脊柱侧弯的机会比男性高出八倍[1]。目前,脊柱侧弯的标准临床评估方法为X光检查,但X光的辐射风险是不容忽视的。生物医学工程学系梁显利生物医学工程教授及系主任郑永平教授致力研究安全、无辐射而简便的方法来筛查和监察脊柱侧弯,于是率领研究小组开发Scolioscan Air便携式三维超声波扫描和成像系统,预计有助推动准确的无辐射脊柱侧弯评估,让更多青少年受惠。

无辐射安全成像技术

在香港,估计约百分之三至五的青少年罹患脊柱侧弯[2] ,当中约百分之十五患者的病情会恶化,脊柱变曲的程度会加剧,需要佩戴矫形架或接受手术。由于青少年发育速度快,因此有必要定期进行X光检查,以控制病情。不过,有研究指出,曾在治疗期间平均进行过16次X光检查的脊柱侧弯患者,于完成治疗25年后患癌的风险会比一般人高五倍,其中以患子宫内膜癌及乳癌最常见[3] 。因此,脊柱侧弯患者不可接受太多X光检查,他们的病情亦无法获得密切的监控。有鑑于此,郑教授及其团队早前开发了诊所用的Scolioscan三维超声波成像系统,为青少年提供无辐射的脊柱侧弯筛查。该系统已经商品化,由合作夥伴公司于欧盟及澳洲注册为医疗装置,而在中国的注册手续亦在进行中。Scolioscan广为中国香港、澳门、北京、广州、深圳,以至荷兰、意大利及澳洲的医疗及健康中心采用作临床或研究应用。研究团队为了精益求精,继续研发Scolioscan的便携版本。郑教授说:「我们的目标是把服务随时随地带到患者处,而不用要求他们到诊所或医院来。」

可随时随地进行的三维超声波检查

Scolioscan Air是Scolioscan的便携版本,它仅重5公斤,只有三个组件,包括超声波探头、深度相机及平板电脑,全部可收纳于手提箱中,便于携带。以Scolioscan Air进行脊柱扫描一般只需30秒,准确度与Scolioscan无异。至于Scolioscan Air的优点,郑教授表示:「最重要的是它没有辐射危害,因此不会为患者带来癌症的风险。事实上,X光检查不宜过于频密,医学界建议最少相隔6至12个月进行一次,但对于情况正在恶化的青少年患者来说,6个月已算是很长的时间。因此,我们需要一种比X光安全的评估方法,那就是超声波。另外,X光只能取得脊柱的二维投影图像,但大多脊柱变形都呈三维弯曲状态。超声波扫描则可实时取得三维影像,再建构脊柱的三维模型,让医护人员可从不同角度了解患者的状况。最后,我们不得不提系统的便携性。基于它的便携性,医护人员可把它轻松地带到学校或社区健康中心,进行大规模筛查,省时省力,让不同地区的青少年接受脊柱侧弯评估,从而令有需要的患者及早得到诊断和适切治疗。」

2019年4月,Scolioscan Air于第47届瑞士日内瓦国际发明展中荣获三个奖项,包括特别大奖、评判特别嘉许金奖及优异奖。

[1] “Scoliosis” American Association of Neurological Surgeons. 擷取自 https://www.aans.org/patients/neurosurgical-conditions-and-treatments/scoliosis

[2] Fong, et al. “A population-based cohort study of 94401 children followed for 10 years exhibits sustained effectiveness of scoliosis screening.” Spine Journal. January 2015. 擷取自 http://www.curvyspine.com/uploads/1/3/9/3/13939979/screening_for_scoliosis.pdf

[3] Simony, et al. “Incidence of cancer in adolescent idiopathic scoliosis patients treated 25 years previously.” US National Library of Medicine. October 2016. 擷取自 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27592106

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