原文网址 http://mln.mc.ntu.edu.tw/view/view_frame.asp?Article=960006 「人物专访」这个单元主要是希望藉由专访老师的过程，能更进一步地了解各学科领域的 研究范围，以及老师们对於图书馆的期许，以建立良好的沟通管道。配合本期馆讯主题， 我们本期「人物专访」很荣幸能专访到医学工程学研究所陈中明老师，老师以深入浅出的 方式为我们介绍医学工程领域关於医学影像及生物资讯这两个主题的发展趋势。非常感谢 老师能在百忙中拨冗接受我们的专访，谨此致上最深的谢意，兹将访谈内容摘录如后，以 飨读者。 时间：民国97 年5月23 日上午10：00 地点：台大医图三楼参考室二号讨论室 杨盈慈（技术服务股） ◎学思经历 陈老师1983 年自国立清华大学电机工程学系毕业，所学主要为计算机工程。毕业之後老 师在中山科学研究院从事国防武器的研究，将所学应用於工作方面。1988 年老师到美国 康乃尔大学电机工程研究所攻读硕士与博士，研究的重点在於平行处理。老师之所以与医 工所结缘的原因是老师平行处理的研究应用主题为影像重建方法。陈老师1993 年从美国 回来之後，在当时的医学院医学工程研究中心担任助理研究员。刚开始时，研究的主题为 博士论文研究的延伸，亦即正子断层影像重建方法的平行处理技术。後来因缘际会，开始 了超音波影像的相关研究。初期的研究主轴是肝脏方面如肝肿瘤、肝硬化方面的超音波影 像电脑辅助诊断。而老师近十年来着墨较深的则在於超音波影像分割技术与乳房超音波影 像的电脑辅助诊断。2002 年起老师开始进行生物资讯相关的研究，研究的重点则在於基 因网路重建演算法。陈老师的研究领域包括电脑辅助诊疗、生医资讯、医学影像、医学电 子等。 ◎医学影像概论 老师实验室的名称为生物医学讯息分析实验室，老师当时定这个名称的目的就是不管是影 像或是生物资讯，在老师来看都是某一种讯息，不管是文字的、一维讯号或是二维讯号都 是资讯，其研究的基本概念是一样的，只是所使用的方法有所不同。 医学影像部分大概可以分三个层次来分析资料：第一个层次指的是提昇影像中目标物的可 辨识度，以协助医师进行视觉上的定性分析。典型第一层次的分析方法如影像强化或是消 除杂讯的功能。而在任何一个医学影像系统都可调整其亮度、对比度等等，那是更基础的 方法。第二层次就是比较偏定量或是比较偏三维的资料，举例来说：我们若想知道肿瘤的 大小，临床上常使用的方法就是放几个标记点，然後藉由标记点的距离来描述这个肿瘤是 几乘几的大小。可是就我们来讲就会去把肿瘤的二维面积或三维体积算出来。要达到这个 目的，就要做影像分析。意思就是不管脑部或是任何一个器官的肿瘤，要先把肿瘤的边界 ，透过影像的分割技术，先给定义出来，然後才能做量化的动作。不管是要找出医师感兴 趣的物体边缘或是其中的统计特性（如平均值或纹路特性），定量的工作都是以影像分割 为基础。基本上老师过去十几年大部分的时间研究的主题都在此。另一个第二层次应用， 如您看三维表面，在十几年前当三维超音波出现以後，渐渐很流行使用超音波拍照baby 的第一张在母体里面的照片，把baby 外观呈现出来，就是一个三维表面呈现。对母亲来 讲是想知道baby 长得如何，对医师来讲是想知道他有没有畸形、兔唇、小耳朵等，或一 些临床特徵，都是透过三维影像的处理，让医生做判断。所以在这里医学影像分析所扮演 的角色是提供资讯。如前述第一层次是去处理资讯，让医师去解读资讯，第二层次为提供 量化或是提供三维的资讯，让医师进而去判断它的意涵是什麽。第三层次则是电脑辅助诊 断或是电脑辅助侦测，也就是我们的系统会提出一个建议性判断，告诉医生这个目标物（ 如肿瘤）可能是良性或恶性的机率为何，或是它有没有潜在的危险性。电脑辅助诊断与电 脑辅助侦测的主要差别在於前者是针对一个已知的目标物（如肿瘤），经由影像分析与资 料发掘的技术分析特性（如良性或恶性）；而後者则是在影像中自动侦测是否有可疑的目 标物（如肿瘤），主要应用於筛检时所产生的大量影像。此二者是属於医学影像分析领域 的一个很重要的范畴，是医学工程领域十几年来的发展才走到的逐渐成熟的地步。更具体 的说，由於电脑科学与影像分析技术的发展，才使得医学影像从第一、二层次而慢慢走到 最近第三层次的电脑辅助诊断、电脑辅助侦测、甚至推进到电脑辅助手术这样进展。目前 在医学影像分析比较偏重第二、第三阶段的研究。 　除了医学影像分析之外，另一个重点则是医学影像系统。所谓医学影像系统包括电脑影 像断层扫瞄（CT ）、核磁共振（MRI ）等呈现体内结构或功能资讯的影像系统。过去一 百多年来，从X光一直到电脑影像断层扫瞄（CT ）、核磁共振（MRI ）等新的系统逐渐出 现。而台大目前正在研究与美国合作研究双波段红外线系统，藉此想要发展新的乳癌侦测 系统。因为是用照相的，不需要躺着或是涂抹，受测者一点痛苦也没有。如果红外线照相 技术变成大众化的价格，妇女就可以在家做一般的检查。现在医学工程另外一个很热门的 主题为居家照顾，意指在家里不管是老年人或者是生病的人，能够在家里随时监控他的生 理资讯。双波段红外线乳癌侦测系统也是根据这样精神发展的，以上都是老师这一、二年 来所做的研究计画。 ◎生物资讯概论 这是医工所资讯组从事的研究，生物资讯其实与医学影像分析分层次的概念一样，分为三 个层次，只是资讯解读者是与从事生物研究有关的人，包含医生、生化研究者、或是遗传 学者等对生物资讯有兴趣的人。根据美国国家卫生院的定义，生物资讯是：研究、发展或 应用计算工具或方法以扩展生物、医学、行为学或健康资讯的使用，其中包括取得、储存 、整理、建档与资料视觉化等。而维基百科的定义则为演算法、计算与统计技术、以及用 以解决因生物资料之管理与分析与导致之形式与实际问题之理论的创新与改良。近年来， 生物资讯的主要研究基础在於： (1) 数十年来基因与蛋白质方面相关的研究成果，这是做生物资讯非常重要的资料库，归 类为文献方面资料； (2) 拜生物科技之赐，大量且高速精确定序技术使得近二十年来已有超过七百个基因体被 定序，三十亿个序列被储存在GeneBank 中，其中包括了从1988 年开始人类基因体计画大 量为人类基因体解码的成果； (3)PDB 中超过四万个被解出的蛋白质结构； (4) 与日俱增的生物晶片实验所产生的基因表现； (5) 各种新兴的high-throughput 生物科技所产生的实验结果。 以Microarray 的相关研究为例，生物资讯在第一层次的工作是消除晶片中的杂讯，并对 基因表现量进行适当的正规化。第二层次的工作则是找出显着表现基因，归纳出该疾病或 该外在影响所导致变化的最关键基因群。最後，第三层次的工作则是根据实验目的，或是 进行分群，探索未知的现象；或是进行分类，提供疾病的诊断资讯；或是估计基因与基因 之间的交互作用，建构基因网路。 老师做的研究比较偏向基因网路研究。在方法上是以数学模型、统计方法与图学理论为基 础，结合基因、蛋白质和pathway 等资料库，推估基因与基因或基因与蛋白质间的交互作 用。在应用上，则是研究肺结核菌所分泌之CFES 蛋白质对人类肺纤维细胞的影响。老师 以三重覆实验，观察八个不同时间点的Microarray 基因表现量，藉由显着基因表现的关 联性与基因网路的建构，探讨CFES 蛋白质对人类肺纤维细胞的影响。 ◎资讯寻求行为 老师最常使用电子期刊的资源，认为图书馆这方面的资源对他来讲很足够，老师最常使用 在medical imaging 部份：Radiology 、IEEE Transactions on Medical Imaging 、 Ultrasound in Medicine and Biology 、Medical Physics 、IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine 。在bioinformatics 方面，则是 Bioinformatics 、BMC Bioinformatics 、Journal of Computational Biology 、 Nucleic Acids Research 、Genome Research 、Proceedings of the National Academy of Sciences 、Science 、Nature 。老师会根据他的问题用Google 搜寻，当老 师需要专业领域的资料，会用资料库如MEDLINE 、PubMed 等做检索搜寻所需要的东西。 ◎对有志於从事医学影像及生物影像这方面研究学生的期许 老师希望学生们能够在每个阶段都能把握学习的机会，只要有机会就要努力去消化吸收。 如学医学影像的人，最好具备工程数学、影像分析的概念；学生物资讯的人最好要先修分 子生化学、具有资料分析的能力以及具备统计学的概念。 最後，再次感谢陈老师在访谈中分享他的宝贵经验，希望未来对图书馆服务仍能不吝指正 ，并继续给予图书馆支持与爱护，而图书馆亦会秉承一贯的优良传统，精益求精提供更完 善的服务。以下即针对老师於访谈中提出的建议予以回覆： Q： 老师建议图书馆可以举办一些科普的讲座，其中重要的是看科普的对象是什麽？内容 是什麽？老师觉得主要对象最好是学生，认为给他们种下一个种子，比直接告诉他们要去 学什麽东西来得重要，因为有些兴趣往往是在一场演讲中听到的某一些片段所激发出来的 。其中最大的困难不在师资，而是如何吸引学生，这方面图书馆可以嚐试看看。 A： 感谢老师提出的建议。为吸引更多的读者使用图书馆资源，本馆除积极举办各项医学 相关讲习课程、电影欣赏与人文讲座，未来也会将适合的科普与艺术人文纳入本馆的推广 业务，以扩展学生们在各领域的涉猎，并激发他们更多元化的兴趣。 --

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