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喝乳香精油,能夠治療癌症嗎?

活躍星系核_96
・2017/08/08 ・7728字 ・閱讀時間約 16 分鐘 ・SR值 579 ・九年級

  • 作者 / 彭媺涵
    復健科職能治療師xIFA英國國際芳療師xVodder整合退腫治療師,同時也是編輯控兼選字控,尤其是對含有精油、水腫、淋巴等關鍵字的文章更加嚴重。臨床工作外也提供芳香療法、淋巴引流、個人化退腫的接案服務,久之發現要傳達的事情太多了,不如寫寫文章貼一貼比較快,於是也開始經營臉書粉絲頁「治療師解密-職能治療・淋巴引流・芳香療法」與部落格

名人離癌逝世的新聞,在近年雖然已不少見,但卻是越來越具戲劇性了。

例如今年三月,知名女藝人控訴廠商誘買蓮花產品致妹妹乳癌惡化,起初廠商表示並未向買方宣稱產品有治癌療效,極力推卸披著治療外衣的行銷話術,但透過指證、對話記錄、交易明細等資訊,終於在事件二個月後,依詐欺罪嫌起訴經銷商。五月中,另一位演藝圈重量級名人因大腸癌離世後一週,更有放射腫瘤科醫師與直腸癌患者家屬聯合指出,患者在罹癌期間聽從著名抗癌醫師的主張而拒絕開刀,並以數百萬購入天仙液與電解水,最終卻仍不敵腫瘤復發,並留下一張腫瘤竄出直腸的駭人近照!在醫界與病友齊聲撻伐之下,這名抗癌醫師受到衛福部重罰,台中市衛生局也即將將之移送醫師公會懲戒。

癌症患者對於治癒抱持著殷切盼望,這樣的需求打開了眾多商機,卻同時引出眾多似是而非的論點,例如早在數年前有精油業者宣稱喝乳香精油能抗癌,究竟是真的嗎?

精油的崛起,其實就是為了醫療

芳香療法的起源與醫藥是相當密切的:在 1910 年代,法國化學家蓋特佛賽(René-Maurice Gattefossé)在實驗室的爆炸意外中灼傷手臂,他取薰衣草精油外用於手臂壞疽上,發現壞疽不但停止惡化,傷口也幾乎沒有留疤,效果出乎意料的好。

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蓋特佛賽受到薰衣草精油啟發,開始投入研究精油的臨床實效,直到 1937 年,蓋特佛賽出版世界第一本芳香療法專書《Aromathérapie》,創造了「芳香療法(Aromatherapy)」這個新興名詞,他也被尊稱為「芳香療法之父」。當醫學芳療觀念開始萌芽,法國、甚至歐洲地區,開始有醫師與藥師投入其中,自此至今,有越來越多的醫護人士進而學習芳香療法、或是精油的運用。

精油並非僅有「香」、「美」、「舒壓」,它更在醫學史中樹立一道里程碑。圖/まぽ @ www.photo-ac.com

最知名的例子,就是第二次世界大戰時期、也就是蓋特佛賽在世界上首次提出芳香療法的不久後,法國軍醫瓦涅(Dr. Jean Valnet)參考了蓋特佛賽的芳療經驗,將精油應用在戰場上的大量傷患,在當時發揮了極大助益。1978 年,保羅貝雷許醫師(Dr. Paul Belaiche)的著作《草藥與芳香療法(Traité de phytothérapie et d’aromathérapie)》記錄了四十多種精油對抗常見感染症病原體的功效,而後續在 1990 年代,潘威爾醫師(Dr. Daniel Pénoël)與皮耶爾法蘭貢博士(Dr. Pierre Franchomme)更結合了蓋特佛賽、瓦涅、保羅貝雷許等人的科學芳療理念,以化學基礎解析精油結構與作用,完成一本藥用芳療教科書《精確芳療學(L’aromatherapie exactement)》。

現在學術圈也已有許多芳香療法相關研究與精油相關的研究更高達百萬篇,可見芳香療法背負著人們的醫療期待,例如癌症醫療便是熱烈討論的議題。

乳香有極重要的歷史意涵

西元前 1500 年,埃伯斯沙草紙(Ebers Papyrus)即記載著古埃及祭司如何運用乳香樹脂治病,包括痲瘋、蛇咬、腹瀉、或是一般創傷,它亦被使用在木乃伊的防腐工程中;乳香也是祭祀儀式中不可或缺的素材,燃燒後的白煙除了象徵意念上達天聽,吸聞後的放鬆感也讓古埃及人認為是與神明有心靈連結 ;在耶穌基督誕生之時,據傳東方三博士也以乳香作為贈禮之一,象徵尊耶穌為神;種種歷史,說明了乳香在醫學、宗教、以及文化上的獨特地位。

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在十九世紀出土的埃伯斯沙草紙,是最古老、最完整的古埃及醫學文獻。 圖/PEbers_c41.jpg: , CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

在東西方醫學中,乳香相當具有醫藥價值,本身既屬於中草藥,乳香萃取物也是西醫製藥成分之一;近年來,學術界已有數篇關於乳香精油和癌症的研究,然而它們彼此的研究主題各自獨立,並無法完整定論口服乳香精油到底是否有效抗癌,但在抽絲剝繭之下,可以發現 Dr. Mahmoud Suhail 與 Dr. Robert Pappas 這兩方的研究立場,是最能彼此呼應的。

乳香到底厲害在哪裡?

首先在 2011 年,具有輔助療法專長的伊拉克籍醫師 Dr. Mahmoud Suhail 與美國奧克拉荷馬大學醫學院合作,共同發表一篇「乳香精油(Boswellia sacra)可誘發特定腫瘤細胞凋亡機制,並能抑制培養的人類乳癌細胞球體的蔓延」的研究。研究準備了四種人類乳癌細胞的培養株,各種細胞分別施予由攝氏 78 度與 100 度蒸餾而成、並稀釋過後的乳香精油;研究表示乳香精油能夠促使細胞凋亡(Atoptosis)、減少細胞網路(Network)形成、抑制多細胞腫瘤球體的生長。

乳香精油,即是將乳香樹脂透過蒸氣蒸餾法萃取而成。 圖/xbqs42 @ pixabay.com

Dr. Suhail 接著在 2012 年也繼續與美國奧克拉荷馬大學醫學院,共同發表「由乳香樹脂(Boswellia sacra gum resin)蒸餾製備之乳香精油誘發人類胰臟癌細胞在培養品與異種移植鼠體內的死亡」的研究。這次團隊將人類的胰臟癌細胞移植到實驗鼠體內後,多次注射乳香精油並觀察變化,雖然老鼠接受精油注射後,體內癌細胞在體積與重量上都產生了數據變化,但在統計上並未達到顯著意義。

以上兩則研究採用的乳香精油,皆是透過分段萃取、或分批萃取而得到的樣本,隨後實驗者將這些乳香精油樣本同步做實驗,並比較精油成分與實驗成效之間的關係;而就以上兩則研究的實驗結果而言,每個精油樣本各自的癌細胞抑制能力強弱,正好與該樣本中乳香酸含量多寡而有所呼應,例如高溫萃取的精油含有比較多的乳香酸,而高溫萃取的精油樣本,對癌細胞培養株的實驗結果,也確實表現出較強的細胞毒性(Cytotoxicity);對此,Dr Suhail 也在兩篇研究中列舉數篇以乳香酸進行細胞實驗的論文,進一步支持自己的論證。

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乳香酸真的能代表乳香精油的抗癌價值嗎?

當 Dr. Suhail 提起乳香酸含量的話題,正好化學博士 Dr. Robert Pappas 在同一年冬天也發表論文,指出「抗癌活性成分乳香酸,僅存在於樹脂中,乳香精油內並不含乳香酸」;Dr. Pappas 說明乳香酸的分子結構具有約三十個碳,屬於三萜類(Triterpenoid)化合物,分子量高達 456.7 的它並不具揮發性,也就是說:透過蒸氣蒸餾法取得的乳香精油,是不可能含有乳香酸的!

β – 乳香酸的 3D 結構模型中,黑色球體代表碳原子的位置。 圖/Itineranttrader – Own work, Public Domain, wikimedia commons.

以蒸氣蒸餾法萃取的精油成分而言,通常架構上不會大過於二十個碳,也就是幾乎很少在精油中會出現雙萜類(Diterpenoid)化合物,即便不是雙萜類化合物,也不會出現分子量超過 300 的成分,即便有的話,在精油裡頭的含量也相當稀少。

Dr. Pappas 更公開地對讀者宣告,不論乳香酸的療癒價值有多高,如果有人拿著成分分析報告,宣稱自家蒸餾的乳香精油含有高濃度的乳香酸這種三萜類化合物,那麼就能推論:第一,該樣本並非真的經過蒸餾萃取,第二,該樣本可能被人工摻混了其他來源的乳香酸!

能夠抗癌的,到底是乳香精油,還是其中的乳香酸?

不到半年後,這次 Dr. Suhail 針對乳香精油內的化學成分組成,在 2013 年發表了「以水蒸餾法萃取乳香樹脂內的抗癌生物活性化合物」,認為乳香精油活化基因序列,使得能抑制人體不同組織癌細胞的生長、並誘發其細胞凋亡,除了乳香精油裡面的乳香酸之外,其他許多種高分子量化合物也能夠抗腫瘤細胞增生、誘導腫瘤細胞凋亡。

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他更指出,包括乳香酸在內的高分子量化合物,是可以透過蒸餾技術來控制含量的,他比較不同溫度與蒸餾時間獲得的乳香精油,發現透過高溫且短程的蒸餾法取得的乳香精油,保留更高濃度的乳香酸。

然而,Dr. Suhail 一改先前對乳香酸的重視,在文中表示乳香精油中所含的其他成分——甚至比乳香酸還更微量的成分,也同樣能對抗培養的人體癌細胞,像是綠珊瑚酸(tirucallic acid)能夠誘發人類攝護腺癌細胞的死亡;乳香精油本身錯綜複雜的化學組成,就能使許多分子之間夠彼此協同地抗癌,甚至他更話鋒一轉,直指乳香純露(Hydrosol)有高達 15.5% 的乳香酸含量,卻不會為腫瘤帶來細胞毒性!

如此一來,不論是宏觀的乳香精油、或是微觀的乳香酸,似乎都有各自的抗癌能力所在呢!究竟人們要如何追求乳香的療癒價值才好呢?

其他研究,至今如何看待乳香精油與癌症?

直到 2016 年,著名的國際芳療教育者 Robert Tisserand 整合了當時所有關於乳香精油治癌的論文,他認為所謂的「癌症」並不能一言以蔽之,因為癌症也有部位、形態、時程上的區別,這也是為什麼每位癌症患者的治療方針都不盡相同。

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扣除 Dr. Suhail 與 Dr. Pappas 的研究、以及非精油相關的主題後,另有上述六篇以「Frankincense(乳香)」與「Cancer(癌症)」作為標題關鍵字、並在 2016 年前發表的研究文獻。

現行的研究,幾乎都是採人體外實驗(In vitro)來進行,也就是說,精油不過就是殺死了在培養皿中的癌細胞而已,如此並不能完全等於精油能殺死人體內的癌細胞,也就不能定論精油能夠「治療癌症」 ,如果要透過臨床證實,還需要非常多的心力、時間、還有更多的活體實驗(In vivo)與臨床實驗才能定論。

Robert Tisserand 更去搜集了其他精油的抗癌研究,大蒜精油抗癌的研究文獻竟多達 14 篇;相反的,若是從乳香精油中的其他成分來看,單就 α-蒎烯(α-Pinene)就有五篇抗腫瘤的研究;若從大蒜精油其中兩大精油成分去統計——二基丙烯硫化物(Diallyl sulfide)和二基丙烯二硫化物(Diallyl disulfide),那麼就有高達兩百多篇的研究成果了!

雖然 Robert 補充,二基丙烯硫化物(Diallyl sulfide)和二基丙烯二硫化物)比 α-蒎烯的抗癌能力強,但它們的抗癌力,仍缺乏任何臨床研究支持!

學者們一路合力累積的研究成果,難道還無法成為臨床上的實質效益,僅僅只是鏡花水月?

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一雙無形的手,在幕後主導這些研究?

其實回頭細看 Dr. Suhail 所發表的三篇文章,會發現有一位 Gary Young 先生皆列名為共同作者。早在這些論文發表之前, Dr. Suhail 從 2009 年起就在阿曼的農場暨研究中心——Dhofar Frankincense Research Plant 擔任研究顧問,而這間研究中心,也將乳香精油供應給 Gary Young 所經營的精油公司,而且論文內也載明——本次實驗所使用的,就是由該研究中心所提供的乳香精油。

質疑精油內乳香酸含量的 Dr. Pappas 也曾經與 Gary Young 有過一段機緣!他曾因精油化學成份分析的專長,受 Gary Young 聘請進行該公司精油的成分檢驗,然而 Dr. Pappas 與 Gary Young 在檢驗成果的分析上沒有共識, 雙方最終不歡而散。

即使 Dr. Pappas 已無再經手 Gary Young 的公司事務,他仍在 2016 年持續透過自己的研究機構重申:乳香酸並不溶解於乳香精油,即使精油內含有成分,也是相當微量至可忽略的,而並非民眾們所期待的高濃度,還半開玩笑地說,如果你喜歡乳香酸,不如就上網搜尋哪裡買得到乳香酸吧!

到頭來,兜了這麼一圈,莫非這一切只是商業操作下的產物嗎?

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「先求不傷身體、再求效果」,聽聽芳療師的擔憂吧!

芳香療法這一門輔助療法,是有完整的訓練與考覈制度的,在琳琅滿目的國際芳療派系中,也有嚴謹的芳療體系是將解剖生理學與其它基礎醫學列為課程,並單獨設立該門考科,並要求學員需要經過足量人次的實習服務,通過考覈後,才可取得官方單位核發的證書及會員編號。

能夠出示資格的芳療師,可以有依據地提供民眾們貼身的諮詢與建議,民眾也能從芳療師所出具的訓練時數與內容了解對方的專業程度。 圖/acworks @ www.photo-ac.com

在二十世紀芳療起源之初,精油最常見的用法是(稀釋後)塗抹在身上、或是透過嗅聞使用,一直以來,在全球英系、澳系、德系⋯⋯等等各大芳療學派中,雖然各家的精油濃度規範不同,但這兩種用法,基本上是被認為是安全且適合長期使用的。

精油本身為濃縮物質,每一滴精油蘊含諸多種類的分子,每一分子又依其結構與化學性質的不同,而對於人體各種組織器官有不同的親和性,造就每種精油各自不同的專長。若直接口服,可能會由於直接接觸黏膜而造成灼傷,接著精油也將會透過循環系統正常地運行全身,而肝腎即無可避免地必須要負擔大量的代謝工作。

一般受過認證訓練的芳療師,基於對人體與精油交互反映的理解,並不會主動向使用者推薦有諸多考量的口服用法,例如英系芳療訓練就是完全禁止口服的!

口服精油觀念,已經慢慢歪樓了

其實口服在芳療歷史上並不稀奇,例如深受精油成效所鼓舞的瓦涅醫師,也自此積極地探究精油的潛力,最後集結為一本芳療經典《The Practice of Aromatherepy》,並在此書中介紹如何口服;具備自然療法、中醫、藥草學專長的法蘭貢博士,也在自己的著作中多次提及口服精油。

如此的法式芳香療法,最初是預期精油能攻擊病原體來抑制感染症,並要求需由接受過臨床芳療訓練的醫師施行,至今歐洲也有醫師接受芳療訓練,並將之應用在臨床上;這種「以醫療目的口服精油」即被視為是「法系芳療(French aromatherapy)」的一大特色。

口服行徑看似大膽,但過程皆受到專業芳療人士的監督,評估範圍包括對象的年齡、健康狀態、使用目的、有無並行其他療程等等因素,慎選精油種類後,以精算後的準確劑量(單位通常為毫克)將精油放入具有載體(如植物油或明膠)的膠囊,以不刺激消化道黏膜的方式吞服,最後也會訂定明確的次數或頻率,確保小心使用,而不是以養生保健為由,無限上綱地每日大量口服。

然而不曉得是從何時開始,有人提倡將精油滴在水中拌勻後飲用,也有精油狂熱者直接滴在舌下含服,認為這樣能夠讓精油以更快的速度在人體內發生效用,更有人出版精油烹飪書了呢!市面上也有精油銷售商用「我的精油可以喝」來營造良好的精油品質印象,或是私人傳授口服方法作為行銷手段,如此是與原先口服精油的用意相距甚遠了。

口服精油的意思絕對不是直接拿精油來喝!飲水中必須要加入分散劑(如糖漿或蜂蜜),舌下含服前也必須要與油相載體混合。最精確的口服方式是使用膠囊。 圖/がらくった @ www.photo-ac.com

不口服、低用量,不代表就能輕忽安全守則

前文所提到的 Robert Tisserand 不只是芳療教育者,他擁有四十年以上芳療產品研發與製作經驗,追蹤所有醫界、草藥界、藥理學界的精油研究文章,整合科學數據,致力於推廣精油安全,更在 2013 年寫了一本芳療圈的精油安全聖經——《精油安全:給醫護健康專業人士的指引(Essential Oil Safety: A Guide for Health Care Professionals)》。

Robert Tisserand 在該書指出:長期不當使用精油,可能會有慢性毒性(Chronic Toxicity)的隱憂!在進行精油的毒性測試時,儘管產品取得的是低於急性毒性(Acute toxicity)的劑量,但長期慢性的使用,即等於有「累積」的風險,因為這些外來物會持續地被血液與組織吸收,或是依附在蛋白質上,可能造成酵素的崩解或功能失調。

無獨有偶,隨著此書在 2015 年再度改版,正好出現了一位口服精油造成全身過敏近乎致死的案例;一位女性曾經多年使用不經稀釋的純精油,直接擦皮膚與口服,雖然一直都沒有出現異狀,但在停用精油數年後,她因腹部不適而擦了以椰子油稀釋過後的微量精油,想不到全身泛起嚴重紅疹,脈搏快而微弱、血壓降低、暈眩、呼吸困難、五官泛腫。

「少即是多(Less is More)」,是專業芳療師的用油心法。 圖/ APS @ photo-ac.com

說了這麼多,到底「喝」乳香精油能不能抗癌?

很遺憾,我們還無法回答這個問題,因為以上提到的論文,完全沒有透過口服做研究!任何學術研究成果,都不應直接視為醫療意見。先不論喝不喝乳香精油,您在喝之前,有沒有想過喝這件事有什麼意義呢?

.真的抗癌嗎?
沒有足夠證據。因為每則研究是僅針對單一癌症議題做個別實驗,所以沒有被提及的癌症,目前應保持否定的態度;而若是膀胱癌、胰臟癌等等已被研究所觸及的癌症種類,您必須要思考——你對於「抗癌」的定義是什麼,如果您認為「可以殺死培養皿裡面的癌細胞」就等於「抗癌」,那麼恭喜您,您應該找到了理想中的抗癌神器了。

.對人體真的有幫助嗎?
不知道,因為目前頂多是取人類的細胞做體外實驗,還沒有進行人體實驗,而且未來若進行人體實驗,也必須要以喝精油的方式做為實驗方法,否則也不方便把其他實驗方式得到的結果,比照為口服精油的預期效果。

.搞不好是真的有效啊!
或許吧!但就目前所知道的資訊,你可能要找文章所使用的精油,然後「把精油滴在有自己癌細胞的培養皿裡面」,如果沒有培養皿,那麼可能要「直接開膛剖肚、然後把精油注射或滴在患灶上」,這樣的做法想必是比口服精油還要貼近實驗情境,更能期待效果出現(喂)。

.那為什麼我看到某癌症患者喝了乳香精油就有效?
或許您真的看到了一個成功的例子,但是樣本數並不多,無法成為有力舉證,而且您有去確認這位患者是完全沒有接受過其他治療、僅有口服乳香精油嗎?

精油商品在坊間四處可見,但消費者的安全意識並未隨著商品而普及。 圖/mitchf1 @ pixabay.com

癌症、精油、人體,都是獨一無二的存在

回歸到癌症醫療本身,其實在國家衛生研究院所編製的各類癌症治療共識手冊中,已經針對定義、診斷標準、治療計劃等等所有醫療環節,統整出原則性之癌症醫療建議;同時也明文指出每位患者病情的變異性,因此鼓勵醫師、患者、家屬共同溝通個人化治療方案。

當然,每個人能夠在接受常規治療的同時,依照自身需求選擇使用精油——未必要採用口服途徑,例如用「擴香」來改善空氣品質,用「嗅聞」讓自己感覺更舒服,就是簡便又安全的芳療方法。或者,既然患者已從事常規治療,那麼在意義上,還有必要額外採用輔助療法嗎?

現今的正統醫療與輔助療法發展極廣,民眾相當容易接觸到癌症養生建議,在資訊未明的狀況下,請務必謹慎為上,尤其是輔助療法的個人差異性較高,在研究上較難呈現出實驗的再現性,請要謹慎分析訊息的驗證強度與臨床有效性,莫將特例當作是通例、或僅將單一一篇實驗成果做為依據,會是更客觀的考量。

在任何疾病面前,您並非是無能為力的角色,患者本身都有權選擇自己想要的醫治方法,只要回歸到自己的身心靈需求,踏實且自信地面對處置計劃,都將擁有痊癒的潛能!


參考資料

  1. Suhail MM, Wu W, Cao A, Mondalek FG, Fung KM, Shih PT, Fang YT, Woolley C, Young G, Lin HK: Boswellia sacra essential oil induces tumor cell-specific apoptosis and suppresses tumor aggressiveness in cultured human breast cancer cells. BMC Complement Altern Med. 2011, 11: 129-10.1186/1472-6882-11-129
  2. Ni, X., Suhail, M., Yang, Q., Cao, A., Fung, K.M., Postier, R.G., Woolley, C., Young, G., Zhang, J., Lin H.K. (2012). Frankincense essential oil prepared from hydrodistillation of Boswellia sacra gum resins induces human pancreatic cancer cell death in cultures and in a. BMC Complementary and Alternative Medicine, 12, 253
  3. Pappas R. (2012). Frankincense Oil and Boswellic Acid. International Journal of Professional Holistic Aromatherapy. 2012, 4 (1-3), from ( https://ijpha.wordpress.com/2014/03/13/frankincense-oil-and-boswellic-acid/ )
  4. Fung, K., Suhail, M., & McClendon, B., Woolley, C., Young, D.G., Lin H.K. (2013). Management of basal cell carcinoma of the skin using frankincense (Boswellia sacra) essential oil: a case report. researchgate.net, 1(2), 1–5.
  5. Tisserand R, Frankincense Oil & Cancer in Perspective, http://tisserandinstitute.org/frankincense-oil-and-cancer-in-perspective/

本文為泛科學院「用科普寫作打造個人品牌」學員作品,如果你也想展現自己的專業素養,將知識用大家聽得動、有興趣的方式傳達出去,歡迎一起來跟泛科學總編輯學。報名請洽 #泛科學院

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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乳癌化療以外的新選擇?CDK4/6 抑制劑搭配抗荷爾蒙治療與停經針,延續患者生命!
careonline_96
・2024/05/10 ・2130字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「那是一位大學教授,發現乳癌後便接受手術,不過大約一年半後發現肝臟轉移。」新光醫院乳癌中心主任鄭翠芬醫師表示,「因為患者屬於停經前荷爾蒙受體陽性、HER2 陰性乳癌,所以便開始接受口服 CDK4/6 抑制劑標靶藥物、抗荷爾蒙治療與停經針。」

經過一年的治療後,患者肝臟的腫瘤幾乎完全消失。鄭翠芬醫師說,經過討論後,患者決定接受手術,切除部分肝臟。術後患者持續使用口服 CDK4/6 抑制劑,至今又過了 4 年,病情依然維持穩定,都沒有使用到化學治療。因為是口服藥,沒有明顯肝心毒性副作用,只有些許的白血球低下,可透過調整劑量而控制改善,所以患者的生活沒有受到影響,依然在大學裡教書、作研究。

「這在過去是難以想像的狀況,因為以前的乳癌患者若出現肝臟轉移,都必須接受化學治療,而存活期大概僅有一年。」鄭翠芬醫師說,「CDK4/6 抑制劑不僅大幅提升治療成效,也讓患者能夠維持生活品質。經常有患者出國旅遊,回診時還特地帶小禮物來跟我們分享。」

鄭翠芬醫師說,從今年開始,停經前轉移性荷爾蒙受體陽性、HER2 陰性乳癌患者也納入健保給付,相信能帶給年輕的乳癌患者非常大的幫助!

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乳癌是台灣女性最好發的癌症,其中約有四成患者尚未停經。鄭翠芬醫師指出,確診乳癌後,會根據雌激素受體 ER、黃體激素受體 PR、人類表皮生長因子受體 HER2 等生物標記將乳癌分成幾種亞型,包括荷爾蒙受體陽性乳癌、HER2 陽性乳癌、三陰性乳癌等。

停經前乳癌患者以荷爾蒙受體陽性佔多數,而且癌細胞的惡性度較高,術後復發的風險也較高。鄭翠芬醫師說,由於停經前乳癌患者較年輕,在擬定治療計畫時,往往還會有生育、工作、家庭的考量。如果患者只有三十幾歲,可能要討論關於生育能力的保存。

治療停經前乳癌,一般需要讓患者進入停經的狀態,才能達到較好的治療效果。鄭翠芬醫師說,過去的作法是將卵巢切除,現在則可以用停經針,讓患者進入停經的狀態。在完成療程後,較年輕的患者還有機會恢復月經。

針對轉移性荷爾蒙受體陽性、HER2 陰性乳癌,以往只能使用化學治療,而在 CDK4/6 抑制劑標靶藥物問世後,治療成效大幅提升,是相當重要的治療工具。鄭翠芬醫師說,細胞週期素激酶 CDK(cyclin-dependent kinases)是調節細胞分裂週期的重要蛋白質,CDK4/6 抑制劑是一種細胞週期抑制劑,可以阻斷細胞分裂週期,進而抑制癌細胞的分裂複製,並延緩荷爾蒙抗藥性的出現。目前的國際治療指引建議使用 CDK4/6 抑制劑標靶藥物,搭配抗荷爾蒙治療與停經針。

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根據臨床試驗,停經前轉移性荷爾蒙受體陽性、HER2 陰性乳癌患者接受 CDK4/6 抑制劑標靶藥物,搭配抗荷爾蒙治療與停經針,能夠發揮顯著治療成效,延長存活時間。鄭翠芬醫師說,疾病無惡化存活期大概可達到 2 年以上,也有患者達到 3、4 年。

CDK4/6 抑制劑標靶藥物採用口服,便利性高,且副作用較化療少,有助維持生活品質。鄭翠芬醫師說,如今健保已將 CDK4/6 抑制劑標靶藥物、抗荷爾蒙治療與停經針納入給付,幫助停經前、停經後之轉移性荷爾蒙受體陽性乳癌患者降低經濟負擔。

停經前或正在停經乳癌婦女患者使用 CDK4/6 抑制劑,須與芳香環轉化酶抑制劑及停經針合併使用,並符合以下條件:

  1. 荷爾蒙接受體為:ER 或 PR>30%。
  2. HER-2 檢測為陰性。
  3. 經完整疾病評估後未出現器官轉移危急症狀(visceral crisis)且無中樞神經系統轉移。
  4. 骨轉移不可為唯一轉移部位。

「目前健保會給付 2 年 CDK4/6 抑制劑,在滿 2 年後,如果治療效果仍然不錯,可以考慮自費使用。」鄭翠芬醫師說,「有不少患者已經使用了 4、5 年 CDK4/6 抑制劑,病情都維持穩定,不用接受化學治療。」

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貼心小提醒

乳癌早期沒有症狀,建議定期接受檢查,才能早期發現乳癌。鄭翠芬醫師叮嚀,隨著藥物的進步,乳癌的治療成效也持續提升,不但能夠顯著延長存活期,也可維持生活品質。確診乳癌後,務必和醫師配合,盡快接受治療!

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