不易察覺的婦癌——認識卵巢癌的可能症狀及精準治療方法

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腸胃不適小腹凸竟是「這裡」出問題！卵巢癌無聲侵襲》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「看起來就是一般中年婦女，小腹很大，有點脹氣，但她表示沒有特別不舒服，年屆四十工作忙碌要照顧家庭小孩，只覺得自己就是這三四年一直變胖，也不以為意。很久後才看婦科，沒想到一內診，不僅腹部有狀況、腫瘤蔓延到陰道，並且已經轉移到了肺部，是晚期卵巢癌。」

臺中榮民總醫院婦女醫學部主任許世典醫師指出，卵巢癌在早期沒有明顯的症狀，且無特異性，故有高達約 50% 至 75% 的卵巢癌患者，確診時已是第三或第四期遠端轉移^[1]。 

根據國健署公布 109 年國人癌症發生資料統計報告，台灣新診斷卵巢癌個案共有 1,824 人，較 108 年新增 8.77%，名列台灣女性好發癌症第七位^[2]。許世典醫師說明，卵巢癌的種類相當多，最常見是上皮性卵巢癌，另外非上皮性卵巢癌包括性索基質癌、生殖細胞癌等。

除了生殖細胞瘤一般發生在 30 歲前，平均發生年齡 16 至 20 歲，其餘類別大概好發在 5、60 歲，但是每個年齡層都有可能發生，除了有明確的家族病史建議定期追蹤，不然由於卵巢癌早期症狀不明確，女性朋友需要特別留心身體異常症狀，若發現近一年，每個月有超過 12 次的下列症狀：

骨盆腔或腹部疼痛、腹部變大或腹脹、無法正常攝食或很快就有飽足感。

除了想到腸胃科，也需做婦科檢查，才有辦法早期發現、及早治療。

許世典醫師以臨床經驗分享，卵巢癌患者確診時的症狀大概分成兩類，大部分患者隨著腫瘤變大，有腸胃不適，或肚脹、腹部變胖，但求助腸胃科檢查後，卻無消化道異常，可能就不以為意因此耽誤黃金治療時間；另一類是急性腹痛到急診就醫，此時卵巢腫瘤常有扭轉或破裂，但因為有症狀，反而能在早期診斷。在此提醒女性朋友，腹部不適或變大，也要考慮到婦產科進一步檢查，以確認婦科狀況。

「很多女性朋友認為自己單身、或沒有性經驗，就不願意進一步檢查。另外很多人雖有接受子宮頸抹片，但是篩檢僅聚焦於子宮頸病變，而非卵巢癌。若有懷疑卵巢問題，當然抽血可以驗卵巢癌指數，但準確度較差。透過陰道或肛門內診、腹部或陰道超音波（但陰道超音波影像比較清楚，更為推薦），更能確認卵巢的狀況！」

許世典醫師指出，特別針對有子宮內膜異位症的女性，得到卵巢癌的風險相較正常人高兩倍以上^[3]，即便是沒有腹脹、腹痛等的腸胃道症狀，亦應定期做卵巢的追蹤檢查，以確保若有卵巢病變能及早被發現。

其他腫瘤通常會先切片化驗以確認是否是惡性細胞才行開刀，但目前卵巢癌診斷不建議用超音波或電腦斷層下做細針抽取，由於要避免若腫瘤破裂，一般建議直接開刀手術，完整移除腫瘤。若最初無法確定惡性與否，也可在發現腫瘤後追蹤一、兩個月後，再次確認這個腫瘤有無變化，才進行開刀。

早期卵巢癌，在可完整移除卵巢腫瘤不弄破腫瘤的前提下，可考慮微創手術，降低疤痕，但若腫瘤太大，有破裂風險，或已有腹內轉移，建議以開腹手術為主。年輕的女性，若病灶局限於單邊卵巢，可討論保有生育功能的手術方式。

許世典醫師說明，卵巢癌雖然因為早期症狀不明顯，許多患者確診時已經晚期，但只要積極治療並與醫師互信，即便是晚期也有機會延續存活期。上文中年婦女案例，手術後化學治療，雖中間有復發但開刀拿掉剩餘腫瘤後，透過癌症精準治療基因檢測，選定適用的標靶藥物後，自確診經過三四年的時間，不僅回歸工作、日常生活，並且腫瘤全部都不見了。

許世典醫師指出，中榮有非常好的手術團隊及先進醫療，因此患者存活率比歐美的平均值更高，並且中榮進行多項卵巢癌臨床試驗，輔以衛教師追蹤患者療程進度需求，再加上病友支持團體，提供患者全人照護。

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參考資料

1. 認識卵巢癌：台灣癌症基金會
2. 衛福部國民健康署。2022,Dec 29。中華民國109年癌症登記報告
3. Chang, W. et al. (2014, April). Endometriosis and the Subsequent Risk of Epithelial Ovarian Cancer.

• 作者 / 黃家彥醫師
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《晚期卵巢癌術後治療不要等、不要停，醫師圖文重點提醒》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

「醫師，我的下腹都脹脹的不舒服，很容易頻尿。」王太太揉揉肚子說，「最近食慾越來越差，體重掉了好幾公斤。」

替王太太做完子宮頸抹片後，醫師便利用超音波檢查卵巢、子宮，發現有一側的卵巢變得腫大、形狀不規則，而且骨盆腔裡還積了不少腹水。

雖然出現症狀的時間不長，但評估起來王太太已經屬於晚期卵巢癌，國泰醫院婦產科黃家彥醫師回憶，經過詳細解釋後我們就安排患者住院手術。卵巢癌容易在骨盆腔內散布，手術中醫師會盡量將看得到的腫瘤切除。術後也接續進行化學治療、標靶治療，希望可以把握治療時機，提升治療成效。

卵巢癌好發於中老年人，高峰大約在 50 – 60 歲，是婦科最常見的癌症之一。卵巢癌初期沒有明顯症狀，往往要到腫瘤變大影響周遭器官、或形成腹水時，才會出現症狀，可能的症狀包括腹脹、背痛、頻尿、骨盆不適、月經異常、性交疼痛、食慾不振、體重減輕、排便習慣改變等，黃家彥醫師說，等到出現症狀時大部分都已經是卵巢癌晚期，是相當棘手的癌症。

「卵巢癌的治療以手術治療為優先，能夠開刀的患者要及早接受手術，不能開刀的患者可以先接受化學治療，後續再評估是否可以手術。」黃家彥醫師解釋，「動手術的目的，一方面是要取得足夠的檢體以確定診斷，另一方面是盡可能將腫瘤切乾淨，卵巢癌很容易擴散到骨盆腔、或侵犯其他器官，醫師會盡量切除腫瘤。」因為解剖構造的關係，卵巢癌的標準手術會切除卵巢、子宮、淋巴結、網膜、還有癌細胞擴散地方。

接受手術治療後，大多數患者需要接受化學治療，然而還是有將近 8 成的晚期卵巢癌會復發，黃家彥醫師指出卵巢癌的治療困境，「即使開刀清得很乾淨，化療也都有完成，但是晚期卵巢癌的復發機率依舊很高，平均在 18 個月後復發，影響患者的存活。」

標靶治療幫助提升治療成效

受惠於分子醫學的進步，標靶治療也應用於卵巢癌的治療，舉例來說，抗血管新生標靶藥物可以針對血管內皮生長因子（Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF）發揮作用，有助延長存活期。

當惡性腫瘤愈長愈大時，癌細胞的數量會愈來愈多，而需要消耗更多的氧氣及養分，黃家彥醫師解釋，為了獲取更充足的血液供應，腫瘤會分泌血管內皮生長因子 VEGF，促使周遭血管新生，長出分支。抗血管新生標靶藥物能夠與血管內皮生長因子結合，減少腫瘤組織的血管生成，讓癌細胞無法獲得氧氣及養分，進而達到控制癌症的效果。因為抗血管新生標靶藥物是利用抗血管新生的機轉來控制癌症，所以對於各種期別、細胞型態、基因型態的卵巢癌，都能發揮效果。黃家彥醫師解釋，根據 2021 年美國癌症治療指引（NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology），第 3、4 期卵巢癌病患於初次手術後，建議使用化學治療合併抗血管新生標靶藥物，有助提升治療成效。

在完成化學治療的療程後，可以繼續使用抗血管新生標靶藥物，鞏固治療成效，達到更理想的疾病控制。

「一般來說，卵巢癌術後大概 2 週後，如果傷口復原狀況穩定，就會開始進行化學治療。一般需要做六次療程的化學治療，在第二次化學治療療程開始，可開始加上抗血管新生標靶藥物。」黃家彥醫師解釋，「完成化學治療的療程後，若繼續使用抗血管新生標靶治療，可以延緩卵巢癌復發的時間、延長存活期。由於標靶藥物的專一性較高，相較於化學治療，副作用較少，也較輕。常見的副作用有高血壓及蛋白尿等，大多可以處理。」

晚期卵巢癌及早治療不要等，繼續治療不要停！

卵巢癌初期通常沒有症狀，女性朋友每年要定期到婦科檢查，除了做子宮頸抹片，還可以用骨盆腔超音波檢查子宮與卵巢，才有機會提早發現卵巢癌，若是等到出現腹脹、背痛、頻尿、骨盆不適、食慾不振、體重減輕等症狀時，大部分已是晚期卵巢癌。

發現卵巢癌後，如果能夠開刀就要盡快動手術清除腫瘤。由於晚期卵巢癌於術後復發的機會很高，所以術後請接續化學治療與標靶治療，合併使用抗血管新生標靶藥物，有助提升治療效果。黃家彥醫師說，化學治療結束後，可維持標靶治療，有助延緩復發、延長存活期。面對晚期卵巢癌，請與醫師密切配合，及早治療不要等、繼續治療不要停！

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