【實驗室圖鑑】專訪蕭輔仁老師

學術部|NTUMEDSA.ACA 專訪

訪談時間:2024 年 11 月 7 日 訪談:陳仲廉 紀錄:呂文琦 校稿者:楊昕叡

研究是「問題解決導向」的:在臨床上遇到的問題、尚未被滿足的需求,便透過研究尋找解方,讓病人過得更好,也讓自己的臨床工作更有效率。


臨床與AI的交會:從手術室走向資料科學

  • 研究領域與臨床背景: 蕭輔仁教授的研究橫跨臨床神經外科與人工智慧醫學影像分析兩大領域。早期以治療腦部(電腦刀、radiosurgery)與脊椎疼痛治療為主,近年致力於AI在醫療影像中的應用,希望透過科技提升臨床診斷與治療效率。
  • 職涯回顧與教學理念: 蕭輔仁老師回顧自己的職涯,前三分之二主要是臨床工作,後來與廠商合作開發醫療器材軟體(software as a medical device, SaMD),也希望藉此幫助學生,與年輕人有更多互動。相較於臨床發生錯誤時的嚴肅,此方向的研究環境相對較為輕鬆。
  • AI 與醫療軟體開發: 從大一開始,老師便對人工智慧具高度興趣。因科技業者提出合作的契機,逐漸投入 SaMD 相關的開發與研究。蕭老師於 2018 年創辦「腦瘤分割挑戰賽(ICTS, https://icts.top)」,希望透過競賽形式推進腦瘤影像分割技術。參賽者大多來自資工與電機背景,但由於程式並非必要條件,即使沒有相關背景的學生也能參加挑戰。
  • 研究重點與方法: 老師目前的研究重點放在醫學影像與臨床神經構造的判讀。在訓練模型時需要由人工標註病灶,但受限於現行技術,影像判讀仍無法完全依賴電腦,尤其面對較少見的個案時,需要引入專家人工判讀。
  • 3D MRI: 目前膠質瘤的資料集相當豐富,但臨床上不常使用 radiosurgery 作為治療方式,加上醫院在採用新技術時較為保守,因此團隊逐漸改以電腦生成擬真的 3D MRI 作為替代資料來源。

實驗室文化

老師的實驗室以「解決問題」為核心理念,著重在思考遇到問題時可以如何提出有效的解方。因此不會對學生設下過多限制,鼓勵自由探索。實驗室成員主要是透過考試進入的碩士班學生,過去也曾有醫學系學生加入,但醫學生從大三開始課業變得繁重,參與研究的程度通常會減少。

較特別的是,雖然研究領域屬於醫學,但因為與 AI 技術緊密結合,程式能力在實驗室中變得相當重要。程式能力有一定基礎的學生可以上手更快;若完全沒有接觸過相關技術,短期內會比較難投入實作,需要額外花時間補強。


給醫學生做研究的建議

  • 現今趨勢: 醫學生的發展路徑愈來愈多元,不一定要直接走臨床,也有人選擇先攻讀 PhD、出國進修,因此可以依照自己的興趣與喜好做選擇。
  • 研究參與與可行方向: 多數學生到後期會將重心放在臨床,研究相對較少,因為時間有限、樣本蒐集不易,要完全獨立完成一個研究並不簡單。不過臨床研究(如腦下垂體腫瘤的 single-center experience)仍是可行的方向。
  • 研究資源推薦: 包括不同老師的實驗室、暑假出國交換、中研院,以及大六課程對外的接觸機會。老師建議多去看看不同領域在做什麼,不同領域的目標也不太一樣。基礎研究的成果往往需要時間才能看到實際效益。
  • 零基礎也能投入: 即使完全沒有經驗,只要認真學,也能學得很快,最重要的是興趣。不同研究領域都有其價值,沒有絕對的好壞,不用先入為主認為念醫學系就一定要做細胞或動物實驗。此外,有些操作也能委託公司代做,可以減低操作的難度。

神經外科與研究: 神經外科住院醫師很累,手術排得密集,半夜也常有緊急手術,除了臨床工作外還有許多文書工作要處理。等到成為主治醫師後,生活選擇會彈性一些,可以調整自己的開刀量,但醫院體系中績效壓力仍然無可避免。神經外科專科訓練(共六年)目前要求至少一篇第一作者論文,可見醫界越來越將研究納入訓練內容。雖然研究越來越被重視,但若沒有興趣,也不用太有壓力,把該做的工作完成、該學的能力紮實建立即可


做研究的影響

不同背景與身分的人對研究往往會有不同的看法。對老師而言,研究是「問題解決導向」的:在臨床上遇到的問題、尚未被滿足的需求,便透過研究尋找解方,讓病人過得更好,也讓自己的臨床工作更有效率。

研究帶來的價值主要體現在提高醫療效率、改善治療成效與輔助臨床判斷。然而,以現階段的技術來說,機器尚無法完全自動化完成所有判讀,仍需要醫師承擔最終責任,並在必要時進行校正。


影像醫學的分享

  • 臨床影像的應用與演進: 老師在臨床上主要處理影像相關的工作,對於研究型影像的涉略相對較少。臨床影像的核心目的在於提高效率、節省時間,因此從傳統的術前影像,逐漸發展到術中影像,例如超音波、螢光影像、3D 攝影等。手術過程中,腦部因為腫瘤切除而變形、脊椎因患者姿勢改變而位移,這些都能透過電腦輔助提供更精準的評估。
  • 影像輔助提高手術安全性與便攜化趨勢: 過去手術依賴醫師經驗判斷「從哪裡下手比較安全」、如何避免出血或避免器械偏移,現在則透過影像輔助大幅提升準確度。影像設備也逐漸輕量化、可攜帶化,這是近年的一大趨勢。
  • 與腦相關的醫療專科與影像分類: 與「腦」相關的專科包含精神科、神經內科與神經外科;影像則可分成結構影像與功能影像,而神經外科主要仰賴前者。
  • 功能性外科的歷史與現代應用: 功能性外科的核心精神,在於改善功能而非僅僅處理結構性疾病。在神經外科領域,其歷史可回溯至早期精神疾病治療的探索——其中一項獲得諾貝爾生理醫學獎的研究便指出,破壞特定額葉區域可暫時改善急性精神疾病症狀。隨著科技進步,這類技術逐漸演變為更精準、微創的介入方式,例如高頻熱凝或立體定位手術,用於治療強迫症、重度憂鬱症等難治性精神疾患。現代的功能性外科強調精準、可逆與安全,包括深部腦刺激(DBS)、聚焦超音波、以及其他影像導引微創治療等,都已成為各類神經功能障礙的重要治療選項。此外,「功能性外科」的概念也可擴展到其他領域。例如美容整形手術雖針對正常解剖結構,但藉由外觀改善促進社交、自信與心理健康,也可視為以外科方式提升個體功能的一種應用。
  • 影像導航技術的歷史演進: 在影像導引技術尚未成熟的早期,開顱手術的死亡率極高,因此 radiosurgery(如 Gamma Knife)其實早於 CT 的發展而問世。X 光於 1895 年發明後,臨床上曾使用將空氣或顯影劑注入腦脊液腔(pneumoencephalography、ventriculography)以協助定位的技術,但隨著 CT 與 MRI 的普及,這些侵入性方法已逐漸被取代。最初的光學式導航系統因精準度較佳而受到重視,但隨著 robotic arm 技術的進步,機械式導航的穩定性與可靠度逐步提升。然而需要特別區分的是,這類機械式導航並非如達文西手臂般的手術機器人;達文西系統仍由醫師以手動方式操控,而非完全自動化的定位輔助系統。