淺談皮膚科影像檢查及AI應用

文/馬偕紀念醫院皮膚科主治醫師王仁佑

皮膚影像檢查有超音波(Ultrasound)、光學同調斷層掃描OCT (Optical coherence tomography)、反射共軛焦顯微鏡RCM(Reflectance Confocal Microscopy)。

高頻超音波即時找出病灶

超音波檢查目前已經廣泛用在各個醫療領域,並且極適合在治療後的追蹤。近年來高頻(>18 MHz)高解析度的超音波儀器則更能精確檢查淺層皮膚及軟組織的情形。

曾有一名中年女性因手指指甲處持續疼痛數月來求診,皮膚科醫師視診發現指甲處有壓痛,但看不到病灶,X光下所見的手指骨骼也無異常,因此安排以高頻超音波檢查,才發現在指甲甲片下有一處血流豐富的病灶,診斷為指甲下球狀血管瘤,並經由超音波協助定位開刀的位置及大小,協助這名患者順利除去病灶,改善疼痛症狀。

超音波雖然有即時、安全的優點,但超音的波解析度無法看到組織內細胞變化。因此發展更高解析度的影像,可以即時看到細胞層次的變化,加快臨床判斷及決策。其中,有OCT及RCM兩種較受矚目。

OCTRCM各具高解析度特色

OCT有點像超音波影像的原理,只是把音波換成光線,以進入組織後所產生的散射光組成影像。OCT的解析度可達1~10微米(µm)。由於其超高的解析度,可以直接進行組織及細胞級的觀察,而不用製作組織切片,缺點是只能觀察極淺層的組織,約400微米。因此在淺層且透光佳的組織,目前OCT已經廣泛應用,例如眼科的檢查,近年來皮膚科運用在評估皮膚組織及淺層腫瘤也逐漸增多。

RCM是以逐點聚焦和針孔配合來除去組織中的散射光,具有0.1~1微米超高解析度,可更清楚看到組織及細胞的結構,但缺點是僅有橫切面掃描模式,穿透度也非常淺,只有200微米。

積極發展醫療人工智慧,是皮膚科未來的目標

數位科技正逐步與醫療健康緊密結合,透過人工智慧(AI)讓治療上越來越精準。雖然還未發展完全成熟,但近年來在機器自我學習(Machine learning, ML)的演算法已經大幅進步,特別是影像辨識領域。目前各種神經網絡演算法,已廣泛應用在生活上各種物件辨識,例如車牌、人臉等,而運用至皮膚科醫療上,希望未來能協助分辨出腫瘤與正常皮膚,提高準確率。

為使AI能早日輔佐診斷,目前將多張黑色素腫瘤的影像來訓練模型,初期辨識率當然無法100%,還需佐以sensitivity(靈敏度)、specificity(特異度)等數據讓醫生們判斷這個軟體「辨認能力」的程度,再與臨床資料相測試,或甚至請醫師一同判別,相比真人與軟體的分辨力,能到達何種程度。◎