馬克沁 副研究員     葉秩光 教授

人工智慧（AI）與高效能運算（HPC）的進展正在改變生醫研究的樣貌，使即時模擬、大規模醫學影像分析與精準醫療成為可能。本實驗室運用以 NVIDIA GPU 為基礎的平行運算、物理模型與人工智慧技術，開發最先進的計算方法，致力於解決醫療照護與生醫工程領域中的重要課題。

目前的研究聚焦於多項跨領域方向，包括即時治療計畫、透過電腦斷層（CT）與磁振造影（MRI）影像進行癌症早期偵測、AI輔助熱治療計畫、多體學（multi-omics）影像分析，以及用於藥物反應預測的機器學習模型。透過結合先進的計算演算法與臨床數據，我們致力於開發下一代個人化醫療決策支援系統。

其中一項主要研究方向為高強度聚焦超音波（High-Intensity Focused Ultrasound, HIFU），這是一項非侵入性治療技術，廣泛應用於腫瘤學及其他醫學領域。HIFU 將超音波能量精準聚焦於特定焦點區域，使組織溫度迅速上升。當溫度超過約攝氏55度時，會產生不可逆的熱凝固作用並造成組織壞死，進而能在不需侵入性手術的情況下，針對病變組織進行精準破壞。相關研究計畫包括超音波傳播與熱傳導的計算模擬、AI輔助治療計畫、病患個人化模擬、治療方案最佳化，以及與臨床醫師及醫學研究人員合作進行驗證。

學生將有機會參與橫跨人工智慧、生醫工程、醫學影像、計算物理與臨床醫學等領域的跨學科研究專案。可能的研究主題包括：

• 運用電腦斷層、磁振造影及其他醫學影像技術進行癌症早期偵測的AI應用
• 用於治療計畫之GPU加速即時模擬
• 應用於熱治療（含HIFU）之物理知識導向AI與數位孿生技術
• 以AI為基礎之多體學數據整合與影像分析