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精準治療大腸直腸癌!檢測突變基因,對症下藥

careonline_96
・2024/04/10 ・2292字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「大腸直腸癌患者,確診時已出現多處肝臟、淋巴結轉移的情形並不罕見。」臺北榮民總醫院外科部大腸直腸外科黃聖捷醫師指出,「大腸癌的發展主要以息肉基因突變、漸進式累積的方式形成,因此早期發現並切除息肉,可以避免發展為癌細胞,達到疾病預防的效果。黃聖捷醫師說,世界各國皆大力廣糞便潛血篩檢,主要目的是發現息肉,在還沒有癌化之前就把它處理掉。」

大腸直腸癌初期症狀不明顯,許多早期癌症患者只能靠健康檢查發現。黃聖捷醫師說,第一期大腸直腸癌通常是透過健康檢查才被診斷出來,因為癌細胞在早期時體積不大,且沒有向外侵犯,腸子本身又沒有感覺神經,因此不會有症狀。直到中晚期,腫瘤佔據一定體積才會造成排便異常、腹脹等症狀。由於腫瘤細胞不穩定容易出血,所以能在糞便中發現出血的情況。

「大腸直腸癌初期完全沒有症狀!」黃聖捷醫師說,「相關症狀都需要腫瘤長到一定大小,佔據一定空間後才會出現,因此當出現症狀時,通常不是早期大腸直腸癌。」

大腸直腸癌初期症狀不明顯

根據臺灣癌症登記資料,大腸直腸癌第一期約占一成五至兩成,第二期、第三期大概是兩成五至三成,第四期大概在兩成到兩成五。黃聖捷醫師說,大腸直腸癌患者的五年存活率與分期有關,第一期患者約九成,第二期患者約八成五至九成,第三期患者約七成,第四期患者約兩成。

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雖然第四期患者的五年存活率較早期患者低,但是大腸直腸癌的治療持續在進步,即使是第四期患者,仍有兩成的五年存活率,甚至有機會治癒,達到長期存活。

大腸直腸癌的治療取決於癌症分期,第一期和第二期通常以手術為主,第三期除了手術外,還會輔以化學治療。第四期大腸直腸癌的治療瓶頸在於腫瘤分佈的範圍和廣度,若要提高預後,須將大腸腫瘤切除,並清除轉移的腫瘤,但若轉移的腫瘤侵犯到胰臟或主動脈等部位,便會比較棘手。

晚期轉移性大腸直腸癌患者在接受手術治療後,仍需要接受化學治療或標靶治療,才能控制全身的腫瘤。黃聖捷醫師說,化學治療或標靶治療可以殺死或抑制癌細胞的生長,降低疾病復發的風險。大腸直腸癌第四期的治療需要團隊合作,包括醫師、護理師、營養師、心理師等,共同為患者提供全方位的照護,才能提高治療的成功率。

精準醫療對抗轉移性大腸直腸癌

現今癌症治療已趨向個人化醫療,醫師會在使用標靶藥物前進行基因檢測,以了解患者大腸直腸癌的基因突變特性。黃聖捷醫師指出,基因檢測的結果對臨床治療有重大影響,根據不同的基因突變,會選擇相對應的標靶藥物,例如 BRAF 基因突變可以使用 BRAF 抑制劑、HER2 基因突變可以使用 HER2 抑制劑、RAS 基因突變會使用抗 VEGF 標靶藥物。

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「在台灣,RAS 基因突變比例約佔三成,MMR 基因突變比例約佔 10%,BRAF 基因突變比例約佔 5%,雖然比例不高,但若檢測到則非常有意義。」黃聖捷醫師說

「在過去,基因檢測若發現大腸癌有 BRAF 基因突變,由於 BRAF 基因突變的患者對化學治療的效果通常較不理想,因此一開始大多不會進行遠端轉移的切除手術。」黃聖捷醫師指出,「但病人如果有機會接受雙標靶藥物治療,往往效果會相當顯著,若腫瘤明顯縮小、後續便可安排手術切除腫瘤,爾後患者繼續接受雙標靶治療,有機會可以有極佳的預後,甚至有痊癒的機會。」

BRAF基因突變的大腸直腸癌

BRAF 基因突變的大腸癌較容易出現轉移,患者在接受傳統化療時,反應率低且容易產生抗藥性,平均存活期不到兩年。黃聖捷醫師說,近年來,BRAF 陽性的治療已經進入了標靶治療時代,透過標靶藥物的介入,有望幫助 BRAF 基因突變的大腸癌患者爭取更好的治療反應,並延長患者的存活時間;同時,還可以幫助縮小腫瘤,增加未來手術切除的機會,進一步提升治療成效。

筆記重點提醒

一、 大腸癌的發展主要以息肉基因突變、漸進式累積的方式形成,因此早期發現並切除息肉,可以避免發展為癌細胞,達到疾病預防的效果。

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二、 大腸直腸癌初期完全沒有症狀!相關症狀都需要腫瘤長到一定大小,佔據一定空間後才會出現,因此當出現症狀時,通常不是早期大腸直腸癌。

三、 晚期轉移性大腸直腸癌患者在接受手術治療後,仍需要接受化學治療或標靶治療,才能控制全身的腫瘤,降低疾病復發的風險。

四、 基因檢測的結果對臨床治療有重大影響,根據不同的基因突變,會選擇相對應的標靶藥物,例如 BRAF 基因突變可以使用 BRAF 抑制劑、HER2 基因突變可以使用 HER2 抑制劑、RAS 基因突變會使用抗VEGF標靶藥物。

五、 BRAF 基因突變的大腸癌較容易出現轉移,建議患者透過標靶藥物,爭取更好的治療反應,同時提升存活時間。

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伺服器過熱危機!液冷與 3D VC 技術如何拯救高效運算?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/11 ・3194字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 高柏科技 合作,泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達(NVIDIA)、Google、微軟,甚至是 Meta 的存在,究竟是什麼?答案或許並非更強大的 AI,也不是更高速的晶片,而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初,搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機,傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題,但這場「科技 vs. 熱」的對決,才剛剛開始。 

不僅僅是輝達,微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中,希望藉由洋流降溫;而更激進的做法,則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中,來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

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但這些方法真的有效嗎?安全嗎?從大型數據中心到你手上的手機,散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技,一同看看如何用科學破解這場高溫危機!

運算=發熱?為何電腦必然會發熱?

為什麼電腦在運算時溫度會升高呢? 圖/unsplash

這並非新問題,1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時,就提出了「蘭道爾原理」(Landauer Principle),他根據熱力學提出,當進行計算或訊息處理時,即便是理論上最有效率的電腦,還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失,系統的熵就會上升,而隨著熵的增加,也會產生熱能。

換句話說,當計算是不可逆的時候,就像產品無法回收再利用,而是進到垃圾場燒掉一樣,會產生許多廢熱。

要解決問題,得用科學方法。在一個系統中,我們通常以「熱設計功耗」(TDP,Thermal Design Power)來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說,TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量,通常以瓦特(W)為單位。也就是說,TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP,例如AMD的CPU 9950X,TDP是170W,GeForce RTX 5090則高達575W,伺服器用的晶片,則可能動輒千瓦以上。

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散熱不僅是AI伺服器的問題,電動車、儲能設備、甚至低軌衛星,都需要高效散熱技術,這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料(TIM)」:提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡,散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料,而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中,晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合,表面多少會有細微間隙,而這些縫隙如果藏了空氣,就會變成「隔熱層」,阻礙熱傳導。

為了解決這個問題,需要一種關鍵材料,導熱介面材料(TIM,Thermal Interface Material)。它的任務就是填補這些縫隙,讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」,即使主線有再多車道,如果匝道堵住了,車流還是無法順利進入高速公路。同樣地,如果 TIM 的導熱效果不好,熱量就會卡在晶片與散熱片之間,導致散熱效率下降。

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那麼,要怎麼提升 TIM 的效能呢?很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁,若要更高效的散熱材料,則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成:高導熱粉末(如金屬或陶瓷粉末)與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好,盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了,受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸,高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後,會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題,高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」,說是凝膠,但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄,比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK,到這裡,「匝道」的問題解決了,接下來的問題是:這條散熱高速公路該怎麼設計?你會選擇氣冷、水冷,還是更先進的浸沒式散熱呢?

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液冷與 3D VC 散熱技術:未來高效散熱方案解析

除了風扇之外,目前還有哪些方法可以幫助電腦快速散熱呢?圖/unsplash

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量,也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限,因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷,熱量在經過 TIM 後進入水冷頭,水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好,且增加的體積不大。唯一需要注意的是,萬一元件損壞,可能會因為漏液而損害其他元件,且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮,可以考慮另一種方案,「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義,就是把均溫板層層疊起來,變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板,原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」,直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中,會放入容易汽化的工作流體,當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化,當熱量被帶走,汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法,最大的特點是:導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻,不會有熱都聚集在入口(熱源處)的情況,能更有效降溫。

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整個 3DVC 的設計,是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯,能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC,就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是,工作流體移動的過程經過設計,因此不用插電,成本僅有水冷的十分之一。但相對的,因為是被動式散熱,其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC,高柏科技一直致力於不斷創新,並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積,高柏科技開發了6項專利技術,涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後,均溫板不僅保有高導熱性,還增強了結構強度,顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步,有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術,將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中,許多冷卻液會選擇沸點較低的物質,因此就像均溫板一樣,可以透過汽化來吸收掉大量的熱,形成泡泡向上浮,達到快速散熱的效果。

然而,因為水會導電,因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些,但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時,很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS,這是一種永久污染物,會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液,例如礦物油、其他油品,又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

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另外,把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等,都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證,相信很快就能推出更強大的散熱模組。

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晚期肝癌只能化療?免疫治療如何改變治療標準?
careonline_96
・2025/02/21 ・1963字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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圖 / 照護線上

「那是位 50 多歲男性,診斷肝癌時腫瘤已經接近 10 公分,且有脊椎骨的轉移,屬於晚期肝癌。」中國醫藥大學附設醫院內科部消化系許偉帆醫師指出,「當時患者恰好有機會參加臨床試驗,利用雙免疫合併療法作為治療。」

接受雙免疫合併治療的成效顯著,腫瘤逐漸縮小,讓病情得相當好的控制。許偉帆醫師說,從發現至今已有兩年時間,目前胎兒蛋白、PIVKA-II 等指數正常,而且不管是電腦斷層掃描、骨頭掃描都沒有找到腫瘤存活的跡象,患者已回到工作崗位,也持續在門診追蹤。

在台灣,每年約有 8000 例新診斷的肝癌。許偉帆醫師說,患者年齡多在 45 至 60 歲之間,通常是家庭的經濟支柱,因此肝癌往往會對家庭與社會的經濟產生嚴重的影響。

B 型肝炎、C 型肝炎是肝癌的主要危險因子,因為肝炎病毒會導致慢性肝炎、肝硬化及肝癌,常被稱為「肝病三部曲」。許偉帆醫師說,酒精性肝炎、脂肪肝也都可能導致肝硬化,增加罹患肝癌的風險。近年來由脂肪肝導致的肝硬化患者越來越多,不可輕忽。

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「由於肝臟缺乏痛覺感受器,所以早期肝癌大多沒有症狀。」許偉帆醫師說,「晚期肝癌可能出現體重減輕、食慾不振、腹脹、腹痛、黃疸等症狀。正常的黃疸指數約 1 mg/dL,曾經有位老太太來就診時黃疸指數已經高達 25 mg/dL,進一步檢查才發現已是晚期肝癌。」

因為肝癌的治療與腫瘤狀態(大小、數目、侵犯血管程度、肝外轉移)、肝臟殘存功能、病人健康狀態等因素有關,臨床上會使用「巴塞隆納分期(BCLC stage)」將肝癌分為 Stage 0、Stage A、Stage B、Stage C、Stage D。根據統計,台灣早期肝癌(Stage 0)患者比例不到 10%,第一期(Stage A)患者約占三成,中期到末期(Stage B、C、D)患者比例超過 50%。許偉帆醫師說,早期肝癌建議接受手術切除,晚期肝癌的治療難度較高,必須仰賴全身性治療。

晚期肝癌的治療過去以化療為主,但是反應率較低,治療成效有限。許偉帆醫師說,隨著免疫療法的發展,晚期肝癌的治療成效漸漸提升,如今免疫治療已成為晚期肝癌的標準治療。

雙免疫合併療法顯著提升治療成效
圖 / 照護線上

研究發現,晚期肝癌患者使用雙免疫合併治療的成效顯著優於過往傳統療法。許偉帆醫師說,過往單用標靶藥物治療時,晚期肝癌患者平均存活期約一年;若使用雙免疫合併治療,患者的存活期有望可延長至近 2 年。

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接受雙免疫合併治療後,治療反應率(objective response rate)約 20-30%,腫瘤有機會獲得穩定控制、甚至縮小,使患者增加長期存活的機會。

然而,雙免疫合併治療還是可能出現皮疹、疲倦、腹瀉、肝功能異常等副作用,治療過程中都會持續監測,並給予適當的處置。

免疫治療的運用顯著提升了晚期肝癌的治療成效,患者要和醫師詳細討論,擬定個人化的治療策略,達到較佳的預後!

筆記重點整理

  • 由於肝臟缺乏痛覺感受器,所以早期肝癌大多沒有症狀。晚期肝癌可能出現體重減輕、食慾不振、腹脹、腹痛、黃疸等症狀。
  • 台灣早期肝癌(Stage 0)患者比例不到 10%,中期到末期(Stage B、C、D)患者比例超過 50%。早期肝癌建議接受手術切除,晚期肝癌的治療難度較高,必須仰賴全身性治療。
  • 晚期肝癌的治療在過去十多年皆以標靶治療為主,但是反應率較低,治療成效有限。隨著免疫療法的發展,晚期肝癌的治療成效漸漸提升,如今免疫治療已成為晚期肝癌的標準治療。
  • 晚期肝癌患者接受過往傳統療法的平均存活期約一年;若使用雙免疫合併治療,患者的存活期有機會延長至約 2 年。
  • 雙免疫合併治療的治療反應率約 20-30%,腫瘤能獲得穩定控制、甚至縮小。部分患者有機會從無法開刀轉變為可進行手術、電燒、栓塞等局部治療,增加長期存活的機會。
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乳癌標靶治療太辛苦?新皮下注射劑型如何改變現況?
careonline_96
・2025/02/19 ・2396字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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圖 / 照護線上

「那是一位 60 歲 HER2 乳癌患者,在接受 HER2 雙標靶藥物治療後,病情獲得控制。」高雄長庚醫院乳房外科吳世重醫師表示,「但由於患者體態較豐腴、脂肪層較厚,每次打針都是挑戰;加上靜脈輸注兩種 HER2 標靶藥物,每次都需要 2、3 個小時,容易讓患者感到不便與不適。」

後來,患者的家屬聽說 HER2 雙標靶藥物有新的皮下注射劑型,主動提出詢問。吳世重醫師說,改採 HER2 雙標靶皮下注射劑型後,每次給藥時間大幅縮短,僅 5 至 8 分鐘即可完成,終於讓患者如釋重負。

改寫 HER2 乳癌治療預後—HER2 標靶藥物對早期、晚期病友都重要!

乳癌治療目前已十分進步,確診後醫師會根據癌細胞特性,判斷患者乳癌亞型,判斷因子包括荷爾蒙受體(ER、PR)、「第2型人類表皮生長因子受體」(HER2)等。其中,HER2 陽性乳癌約佔所有乳癌的 25%,因其惡性度較高,在標靶藥物問世前,屬於預後較差的乳癌。吳世重醫師說, HER2 標靶藥物的出現,大幅改善 HER2 乳癌的存活率,後續又發展成 HER2 雙標靶治療,更進一步提升治療成效。

HER2乳癌雙標靶成為國際治療趨勢

圖 / 照護線上

HER2 雙標靶治療對早期與晚期 HER2 乳癌患者都相當重要。吳世重醫師說,早期 HER2 乳癌在接受手術治療外,搭配使用 HER2 雙標靶治療可顯著提高治療成效,降低復發機率。對晚期 HER2 乳癌來說,在國際治療指引中 HER2 雙標靶治療更已成為推薦的第一線選擇,可有效延緩腫瘤進展,提升患者存活時間與生活品質。

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過往 HER2 雙標給藥時間長 病友不適狀況多 新皮下劑型問世後有解!

HER2 雙標靶雖對 HER2 乳癌治療來說不可或缺,但傳統 HER2 雙標靶治療需透過靜脈輸注給藥,單個藥物都需要耗費約 1 至 1.5 小時,兩種標靶必須分開注射,因此總給藥時間長達約 3 小時,每 3 週就要施打一次。吳世重醫師說,早期乳癌患者通常建議連續施打 1 年,而晚期乳癌患者則需持續接受治療,直到腫瘤對藥物產生抗藥性或患者無法耐受副作用為止。每次治療皆須到院接受 3 個小時的給藥,再加上前後一定處置與等待時間,長期下來對患者的生活、工作都會造成不小困擾。

此外,採用靜脈輸注時,若患者的血管不明顯,護理人員可能需多次嘗試穿刺,造成疼痛與不適;即使成功建立靜脈管路,也有因針頭滑脫而導致藥物滲漏的風險。長期或頻繁的靜脈輸注亦可能引發靜脈炎,導致局部紅、腫、熱、痛。如果想要使用人工血管,便需要接受手術,但也仍有發生感染、血栓等風險。

新皮下HER2雙標靶把留院縮短

圖 / 照護線上

部分患者可能因給藥時間過長或靜脈注射之不適而對治療產生排斥,影響治療遵從性,因此如何縮短給藥時間、減輕不適,成為臨床上期望改善的目標。在劑型研發的進步下,目前已有 HER2 雙標靶皮下注射劑型問世,其療效和安全性皆與靜脈注射劑型相當,但給藥時只需以皮下注射方式緩慢推入藥物,因此可大幅縮短給藥時間。吳世重醫師說,首次給藥只要 10 到 15 分鐘,隨著注射次數增加,若沒有過敏現象,後續注射時間更可以逐漸縮短成 5 至 8 分鐘。

採用皮下注射新劑型的另一項優點,就是不再需要反覆尋找靜脈,也不用擔心出現滲漏或靜脈炎的狀況,讓病人可以更輕鬆地接受治療,免除因長時間靜脈輸注,而造成的疼痛或心理壓力。

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113 12 月起皮下 HER2 雙標靶獲健保!助病友減輕負擔 達成自我實現

HER2 雙標靶藥物皮下注射新劑型目前也迎來納入健保給付的好消息!早期及轉移性 HER2 乳癌都納入給付,幫助病友大幅減輕經濟壓力。

目前的給付規定(113年12月1日起)如下:

【早期乳癌】

外科手術前後以本藥品及化學療法(術前輔助治療或輔助治療)併用作為輔助性治療用藥,用於具HER2過度表現(IHC3+ 或 FISH+),且具腋下淋巴結轉移但無遠處臟器轉移之早期乳癌病人,若使用於外科手術後,須達病理上緩解(pCR)。

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【轉移性乳癌】

與 docetaxel 併用於治療轉移後未曾以抗 HER2 或化學療法治療之 HER2 過度表現(IHC3+ 或 FISH+)轉移性乳癌病人。

須經事前審查核准後使用,核准後每 18 週須檢附療效評估資料再次申請,若疾病有惡化情形即不應再行申請。

皮下注射HER2雙標靶治療納入健保給付

圖 / 照護線上

HER2 雙標靶藥物皮下注射新劑型能夠降低給藥時的不適與不便,有助提升生活品質,讓乳癌病友能避免長時間留院,擁有更多自我實現的時間。

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「乳癌治療持續在進步,如果罹患乳癌,千萬不要迷信偏方。」吳世重醫師提醒,「請與醫師密切配合,才能達到較佳的預後!」

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