眼科成像技術 OCT 發明人 David Huang 憶突破

如果你曾到眼科醫生處檢查,並拍攝眼球內部影像,很可能使用了光學相干斷層掃描(OCT)技術。這項技術由臨床科學家 David Huang(MIT 電機工程學士 ’85、碩士 ’89、博士 ’93)發明,目前每年應用於全球 4000 萬次程序。OCT 是一種非侵入性方法,能產生複雜生物組織的詳細影像,例如視網膜或冠狀動脈中積聚的斑塊。它透過測量光波從組織反射回來的飛行時間,繪製出高解析度的內部結構圖像。

David Huang 表示:「OCT 使用紅外光,幾乎不可見,相比傳統眼底攝影的強光閃爍,它提供更多資訊——三維而非二維影像,且解析度更高。」這項發明讓他與共同發明者於 2025 年入選國家發明家名人堂,並在 2023 年獲頒 Lasker 獎及國家科技與創新獎章。

OCT 的發明歷程

David Huang 在 MIT 攻讀電機工程本科時,並未預料會改變眼科影像範式,但他希望以工程思維貢獻醫學進展,以追隨父親作為家庭醫生的腳步。OCT 源自他在 Harvard-MIT 健康科學與技術計劃的 MD-PhD 研究期間。在 James Fujimoto(電機工程 Elihu Thomson 教授,MIT ’79、SM ’81、PhD ’84)指導下研究超快雷射時,他被要求應用雷射改善眼科任務,如測量角膜與視網膜厚度。

David Huang 認為干涉測量法(interferometry)可將飛行時間精準至一象兆分之一秒,從而實現微米級厚度測量。他的實驗顯示,此技術能偵測視網膜內部微弱信號來自細微結構。Fujimoto 與 David Huang 意識到其影像潛力,便邀請 Lincoln Laboratory 的 Eric Swanson(SM ’84,原從事衛星間干涉通訊)合作,開發適用生物的 OCT 機器。

David Huang 透過 Harvard Medical School 測試多種組織,發現其在視網膜及冠狀動脈樣本影像上特別成功。他們於 1991 年在《Science》雜誌發表初步成果,建立 OCT 作為新型影像模式。「由於我們能與醫生合作,並利用 Lincoln Lab 與 MIT 的先進技術,其他同期探索者未能展現類似影像成果,我們讓這技術迅速起飛。

」David Huang 說。 發明後,David Huang 完成眼科醫師訓練,Fujimoto 與 Swanson 則創立初創公司,將設備推向診所。數十年來,他持續優化 OCT 應用。目前作為 Oregon Health and Science University Casey Eye Institute 研究主任,他領導團隊探索 OCT 血管造影(影像毛細血管血流)及 OCT 視網膜光電圖(映射視網膜光感受器反應)。

他同時診治病患,並共同創辦 GoCheck Kids 兒童眼科篩查數位平台。 David Huang 歸功其創新於跨領域知識。「純醫生或純雷射工程師難以察覺發明解決臨床問題的機會,但兩者兼備就容易多了。」

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Henderson
Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。部分文章由 AI 工具輔助撰寫,經編輯團隊審閱及事實查核後發佈。