【生醫專題】以 VR 直播腫瘤切除手術|台灣魚鱗生物眼角膜登歐|台美合作研發抗癌藥物

【生醫專題】以 VR 直播腫瘤切除手術|台灣魚鱗生物眼角膜登歐|台美合作研發抗癌藥物

大家早,我是今日生醫專題總主筆王明聖。我目前以顧問方式協助創新企業行銷國際。由於客戶多為生醫與健康企業,因此熟悉台灣相關領域的許多廠商。

浩鼎的解盲在過去幾個禮拜,引起了軒然大波。去年基亞生技解盲失敗也造成股價慘跌。在全球生技產業中,上述兩家屬於新藥開發。還有許多其他前所未聞的發展。今天我將與林群倫以及吳季剛,分析生醫新聞背後的策略。包括台灣傑出生醫廠商的獨特產品,虛擬實境(VR)在手術室的應用,以及 Google Glass 的醫療應用。

今日主筆:白領牛仔網站創辦人王明聖、安萌生技執行長林群倫、中華創業家跨界交流協會理事長吳季剛。預估閱讀 13 分鐘

生醫新聞分析

英國醫師以虛擬實境技術直播腫瘤切除手術

此次手術以兩台 360 度全景相機拍攝手術過程。世界各地的人都能透過 Samsung Gear VRGoogle Cardboard 頭盔觀看手術過程,亦可下載 VRinOR app 至手機觀看。Link

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VRinOR app 手術直播介面。圖片來源: VRinOR

吳季剛:

虛擬實境用於直播的產值,預測可達 41 億美金。在教育與醫療照護領域分別是 7 億與 51 億美金。Medical Realities 公司這次以虛擬實境直播手術,其實比較接近教育應用。

在醫學生訓練中,「跟刀」是初學者學習手術的第一步。醫學生會在大六時進手術房看老師執刀。可是跟刀有人數與環境限制。國內教學醫院一台刀僅能容許 6-7 位學生跟刀。而且為了看清楚,學生必須接近無菌區,甚至接觸手術台。因此跟刀學生也做徹底的清潔,穿戴專業的裝備。

透過虛擬實境技術直播手術,學生可以虛擬的「跟刀」。這有三個優點:

  1. 不受人數限制。沒進手術房的學生也能跟刀。
  2. 可以錄影且反覆撥放。
  3. 虛擬實境 360 度的紀錄方式較有「臨場感」。現在的手術房可以在燈光設備上裝上錄影裝置,但 360 度記錄能協助學生了解執刀者、助手,以及其他人員的完整作業作業。

但這種服務有兩點尚待釐清:

  1. 商業模式不明確。看不出規模化或創造金流的可能。也許未來是以非營利組織方式營運。
  2. 解析度不足。Medical Realities 提供的影片解析度無法清晰呈現手術部位,教學效果有待確認。不過影片中可以看見執刀者均配戴 Google glass。當觀眾切換至執刀者的視角,會較有教學效果。

3D 列印技術的醫療應用逐漸普及,可列印皮膚與耳朵

3D 列印已廣泛應用於醫療,包含為燒燙傷患者印出 3D 皮膚,或是為支氣管軟化病患印出氣管支架。普林斯頓大學團隊成功印出可聽見無線電頻率的仿生耳(Bionic Ear)。而且 3D 列印有三大優勢:低成本、製作簡單以及高精準度。Link

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可聽見無線電頻率的仿生耳。圖片來源:普林斯頓

王明聖:

台灣 3D 列印應用在醫療領域發展最快的是牙科。明基口腔醫材已投入市場一段時間。傳統假牙製作必須先由牙醫做口腔齒模,接著由牙體技術所製作假牙。但是採用 3D 列印,在口腔掃描後即可列印牙齒,且更為精確。這種技術特別適合要求精準的植牙手術。

另一種應用是愛美人士的福音。美拉面具由台裔美國整形專科醫師潘扶適參與研發。面具本身就跟面膜一樣,再搭配保養液使用。面具有固定功用,皺紋不易產生。

先以手持 3D 掃描器掃描使用者臉部。接著以軟體製作臉部輪廓模型,再用 3D 印表機印出專屬面具。使用者接下來每週定期配戴面具,並配合保養液,即可獲得動刀與術後保養的效果。而且臉部改變效果還能透過 3D 掃描,與配戴面具前比對,讓變美程度有數據佐證。

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手持式 3D 示意圖。圖片來源:3D Systems

3D 列印已逐漸進入我們的一般醫療。下次看到牙醫直接印出假牙,或女生到醫美診所印出專用面具,可不要太驚訝。


台灣柏登生醫以魚鱗製作眼角膜

此產品目標取代人類眼角膜,讓需要的病患不須等待捐贈,也能使角膜組織修復與再生。生物眼角膜預計明年完成臨床實驗,後年開始銷售。Link

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移除受損眼角膜後,將生物眼角膜移植入患者,促使角膜修復。圖片來源:柏登生醫

王明聖:

因眼角膜病變而失明的人,需要等待眼角膜的捐贈。柏登生醫奇蹟般的產品-人工眼角膜 — 是從吳郭魚的魚鱗提取而來。

柏登投入三年開發魚鱗製眼角膜,資金都快燒完。團隊愁雲慘澹。直到年底聚餐時,看到桌上的吳郭魚,靈機一動用魚鱗試看看。後來證明方向正確。經過許多實驗與臨床,成功做出適合人體的人工眼角膜。

另外一家台灣醫療材料廠雙美生物科技的膠原蛋白,則來自豬皮。愛美人士將膠原蛋白注射在臉上,能有效拉提皮膚,看起來更年輕。

豬腳很彈牙,富含膠原蛋白,傳說多吃能養顏美容。但膠原蛋白分子大小不一,人類直接吃不一定能吸收。而雙美膠原蛋白原料來自純化的豬皮,製成適合人體的膠原蛋白植入劑,可用在皮下注射以及膠原蛋白骨骼填料。

柏登與雙美兩家台灣創新醫療器材公司,都把看似毫不起眼的材料,製成高附加價值的醫學材料。


台美學院合作研發,讓抗癌藥物精準進入腫瘤

台北醫學大學與美國加州理工學院合作研發出具有顯影功能的抗癌藥物 CRXL 101藥物抵達腫瘤位置後才釋放藥劑,避免破壞正常組織。此外,雙方研發出新的藥物檢驗技術「三道螢光」,可精準偵測藥物釋放劑量以及位置。此藥對治療卵巢癌、肺癌與大腸癌等固態腫瘤有幫助,預計後年上市。 Link

林群倫:

本篇文章重要是探討奈米藥物在人體上作為標靶藥物的效果。美國加州理工大學團隊針對奈米分子標靶癌症的理論基礎 - 高滲透長滯留效應(Enhanced Permeability and Retention Effect),從原本只在動物模式上驗證,推向在人體上展現初步的成果。9 位胃癌病患經該團隊研發的藥物 CRLX101 治療 24-48 小時後,可在病患罹癌組織切片上,分辨出有標誌螢光的奈米傳輸分子與藥物。而周邊的正常組織並不會出現奈米傳輸分子與藥物。

這結果說明未來我們可以將不同抗癌藥物加入此奈米傳輸分子。當藥物到達特殊腫瘤組織,才慢慢釋放特定劑量。而一般抗癌藥物的毒性都比較強,除了會到達癌組織之外,也會作用到癌組織旁的健康細胞。若透過奈米傳輸分子的協助,就可控制不同種類的抗癌藥的劑量與作用機制,並且不會在殺死癌組織同時,也造成正常細胞的死亡,讓身體產生有害的副作用。

台北醫學大學校長閻雲也是這篇研究論文的共同作者。他特別指出過去奈米標靶藥物被人體吸收後,很難在活體(in vivo)直接觀察藥物分布狀態。即使採用切片(ex vivo)也無法 100% 清楚觀測藥物作用範圍。

而此研究把取出的人類組織切片,使用雷射去掉背景螢光後,再加入新的二級螢光抗體,放大原本奈米藥物的標記訊號。透過螢光訊號確認藥物分佈,也可透過訊號強弱,來推算藥物進入癌組織的劑量有多少,從而精準的反推有效劑量。未來,透過更多人體試驗後,可以瞭解不同癌症的抗癌藥物在不同人體上所需使用劑量為何,真正達到「精準醫療」的境界。


台灣安克生醫進軍中國,授權中國浙江華津依科

台灣安克生醫的醫材軟體可診斷出甲狀腺癌,幫助早期治療。華津依科為其中國總代理經銷商,總授權金額 500 萬美元。安克生醫表示除了進軍大陸,也將與歐美地區洽談合作。 Link

林群倫:

安克生醫的「甲狀腺超音波電腦輔助偵測診斷」產品,已獲得美國食品藥物監督管理局第二類、台灣食品藥物管理署第二類以及歐盟的 CE Mark 認證,可輔助醫生診斷與治療甲狀腺癌。安克生醫旗下還有肝癌與乳癌的電腦輔助早期偵測診斷產品。

除此之外,安克生醫還想挑戰早期癌症診斷的醫療器材認證(class III)。若它能通過美國食品藥物監督管理局驗證,將為醫療影像產業帶來全新格局。

從安克生醫的授權模式,也可一窺醫療器材產業與藥品產業的不同。首先依授權範圍,可將生技產品的授權分為專利技術產品、臨床開發權、市場銷售權等不同授權方式。這次安克生醫授權中國市場代理經銷權,屬於市場銷售授權。

其次授權可分為簽約金(upfront)、進度完成授權金(milestone)與銷售金額授權金(sales royalty )等。此次安克生醫獲得簽約金 250 萬美金。而完成中國產品上市許可的進度完成授權金則沒有提到。另外,內華津依科在大陸市場三年內保證最低採購金額為 250 萬美金,這就是銷售金額授權金。

最後則有區域授權(territory right)。 安克生醫估計美國市場年產值 70 億美元,歐洲 50 億美元,因此僅將中國銷售權給了華津依科。它還能在美國與歐洲尋求合作夥伴,靈活運用產品授權。


Google glass 結合人臉辨識,幫助自閉症孩童提升社交能力

史丹佛大學研究生 Catalin Voss 開發一款人臉情緒辨識軟體,並結合 Google Glass,幫助自閉症兒童判斷人類情緒。自閉症孩童經過訓練後,可提升眼神聚焦度。這款產品獲得 2016 年萊梅爾森麻省理工學院發明獎。Link

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軟體藉由臉部表情判斷情緒。圖片來源:Sension

吳季剛:

在電影《瞞天過海:13王牌》中有套偵測詐賭系統,主要是綜合賭客生理訊號與表情等反應,來判別賭客的情緒。藉此分辨他是真的賭贏了,還是詐賭。

情緒感知技術在麻省理工學院教授 Rosalind Picard 等人帶領下,已有長足發展。Catalin Voss 則開發了輕量級的類似系統,協助自閉症兒童判別人類情緒。

人類判斷表情的機制十分複雜。自閉症兒童無法判讀他人表情,而有社會化問題。目前此技術只用於自閉症兒童的輔助教學治療。未來這技術可能透過分析情緒表徵,辦別駕駛的精神集中程度,來應用於安全駕駛。情緒判別則可應用於談判,或上述提到的詐賭。

其實人類的情表現十分複雜且微妙。儘管談判或行騙老手能控制大部分的臉部表情反應,但眾多讀心術理論卻指出肢體動作與生理反應較難控制。例如人類可以擺出友善或同意的表情,但手或下肢卻會無意識的呈現防衛或逃離姿態。或許未來情緒感知技術不僅能分析表情,還能根據姿態與生理訊號,更準確的判定他人情緒。

來自總主筆王明聖的問候

我去過某間生醫公司的工廠,卻發現裡面沒幾個人。原來公司在等幾年後認證通過才能生產。這跟電子業的工廠完全不同。生醫領域的募資、建廠與商品化流程,都跟電子與機械產業不同。但你免擔心,透過有物報告主筆協助,就能慢慢理解了。

所以,記得持續訂閱喔!(編按:謝謝明聖主筆,我們真的沒有逼迫他推薦有物。)

封面圖片來源:Medical Realites

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