一、前言

活體組織切片檢查(Biopsy)技術為透過採集腫瘤、病灶或感染部位的組織樣本，以進行疾病診斷的關鍵技術。此技術能提供關鍵性的疾病診斷資訊，不僅協助醫療人員分類疾病、制定個人化治療計畫，更能深入解析細胞與分子層級的生化資訊，從而優化治療策略，提升療效。

目前，活體組織切片檢查主要分為三種類型，分別為：實體組織切片檢查(Solid Tissue Biopsy)、液態切片檢查(Liquid Biopsy，亦稱液態活檢)以及呼氣切片檢查(Breath Biopsy)。實體組織切片檢查適用於需深入檢查的組織腫塊，如癌症或器官重大病變，可提供詳細的生物分子分析、病理影像及基因等資訊，進而達到精確診斷與疾病分期之目的。液態切片檢查則是一種微創方法，藉由收集血液等體液，檢測與疾病相關的生物標誌物，如游離DNA (Cell-free DNA)與循環腫瘤細胞(Circulating Tumor Cells)，特別適用於早期篩檢與疾病進程監控。呼氣切片檢查則是一種新興的非侵入性技術，透過分析呼氣中的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)，以實現疾病早期偵測，適合用於病情追蹤與慢性疾病監測。本文將針對實體組織切片與呼氣切片兩類活體組織切片檢查技術進行介紹。

二、實體組織切片檢查技術分析

(一) 關鍵技術
常見的實體組織切片技術涵蓋粗針切片(Core Needle Biopsy, CNB)、細針抽吸 (Fine Needle Aspiration, FNA)、真空輔助切片(Vacuum-assisted Biopsy, VAB)、內視鏡切片(Endoscopic Biopsy)等。其中粗針切片為目前最普遍使用的技術，然而隨著微創手術的發展，預計VAB和FNA的採用率將會顯著提升。

(1) 粗針切片 (CNB)
粗針切片為使用長型空心針取出組織樣本以供檢驗，常應用於乳房、前列腺、肝臟等部位之切片檢查。其優勢在於可提供相對較多的組織樣本供病理分析。然而，相較於細針抽吸(FNA)，粗針切片侵入性較高，出血與感染的風險亦較高。

(2) 細針抽吸 (FNA)
細針抽吸係利用細型空心針抽取細胞或體液樣本，屬於微創性技術，主要應用於淋巴結、甲狀腺、胃部等部位之切片檢查，具有高度微創性之優點。然而，由於能獲取的樣本量相對較少，可能導致檢驗結果的不確定性，進而影響診斷準確度。

(3) 內視鏡切片 (Endoscopic Biopsy)
透過內視鏡進行採樣，適用於胃腸道、肺部、膀胱或結腸等內部器官。優勢在於可直接觀察目標區域或病灶，提高診斷精準度。然而，此技術通常需要專業設備及專業技術，導致成本較高。

(4) 真空輔助切片 (Vacuum-assisted Biopsy)
真空輔助切片係利用真空抽吸輔助，將組織吸入探針中，主要應用於乳房切片。由於可藉由影像導引設備進行操作，故其準確度較高，且因無需多次插入針頭，可減輕病患之不適感。

(5) 手術切片 (Surgical Biopsy)
手術切片係透過外科手術方式切取組織樣本，可獲取大量組織以進行更深入、全面之病理分析。

(6) 其他
除上述技術外，尚有奈米切片(Nanobiopsy)、光學切片(Optical Biopsy)等新興技術正在發展中，以提供更微創且更精確的組織分析選擇，為實體組織切片技術的重要發展方向。

(二) 技術創新與趨勢
除了取樣方法之創新外，其他重要創新方向包括：AI術前規劃與影像整合、針頭導引和導航系統、自動化採樣與組織管理，以及術後傷口處理技術等，以下分別介紹。未來發展趨勢可參閱圖一。

(1) AI術前規劃與影像整合
以AI為基礎之手術規劃輔助系統結合先進醫學影像技術，可於術前精準辨識最佳切片位置、規劃手術路徑，進而提升切片檢驗之精準度與效率，降低遺漏病灶或腫瘤組織之風險。
代表性案例：耶魯大學開發的AI輔助前列腺切片系統、Quantib推出的醫學影像AI分析平台。

(2) 針頭導引和導航系統
電腦斷層(CT)、核磁共振(MRI)可提供高解析度醫學影像，幫助醫師精準定位針頭，提高穿刺精準度。光學同調斷層掃瞄(Optical Coherence Tomography, OCT)與超音波則能術中及時提供組織特徵影像，以確保樣本採集的準確性。此外，擴增實境(AR)技術亦可輔助手術導航，提升切片檢驗的準確性。
代表性案例：Focal Healthcare以及Philips Healthcare分別推出結合MRI與超音波的切片檢查系統。

(3) 自動化採樣與樣本管理
切片採樣的自動化發展以機器人系統為核心，旨在提升採樣之精準度，減少重複採樣之需求。此技術透過術前影像數據與AI技術規劃針頭最佳插入路徑，並能根據實際情況自動調整採樣路徑。此外，自動化樣本運送與保存技術近期亦逐漸受到重視，以減少人為操作，降低組織樣本在運送與保存過程中發生混淆的可能性。
代表性案例：XACT Robotics的機器人輔助切片技術、FormaPath的條碼辨識及組織管理系統。

(4) 術後傷口處理技術
術後傷口處理技術可減少患者不適，降低感染風險，並且促進傷口癒合。近期創新技術包括傷口燒灼閉合裝置、具監測功能的智慧型敷料、能促進傷口癒合的敷料等。
代表性案例：Single Pass推出創新傷口電燒裝置、Merit Medical開發的水凝膠傷口閉合技術。

三、呼氣切片檢查技術趨勢觀察

呼氣切片檢查系統通常包含呼氣收集器、揮發性有機化合物分析儀(如感測器或氣相色層析質譜儀)以及診斷分析裝置。以下介紹呼氣切片檢查技術發展的重要趨勢：

(一) 聚焦癌症診斷
癌症醫學對非侵入性診斷工具的需求，促進呼氣切片檢查技術的發展。相較於傳統的組織切片等方法，呼氣切片技術能提供更加快速且非侵入式的替代方案，以檢測癌症相關的生物標誌物。

(二) 肺部疾病診與傳染並斷潛力
除了癌症診斷之外，目前呼氣切片檢查技術亦逐步應用於肺部疾病診斷，包括 慢性阻塞性肺病(COPD)和氣喘。此外，自COVID-19疫情爆發以來，快速、準確偵測傳染病之需求顯著提升，亦進一步驅動呼氣切片技術於傳染病診斷領域之發展。

(三) 質譜分析與人工智慧結合
質譜儀(Mass Spectrometry)為目前呼氣切片中最廣泛應用的裝置。人工智慧與質譜儀結合，可有效提升質譜分析之效率，同時維持其結果之可靠性。

(四) 奈米材料氣體感測器迅速發展
基於新型奈米材料的氣體感測器技術正迅速發展。此類感測器不僅有助於縮小呼氣切片檢查系統的體積(無須依賴體積龐大的質譜儀)，還具備優異的靈敏度與專一性。市場對可攜式診斷解決方案的需求，為推動此技術發展的重要驅動力。

四、創新案例介紹

(一) 結合內視鏡即時影像與電動鑽取機制的先進切片檢查技術
開發廠商：瑞典BiBBInstruments
傳統穿刺針受限於人體內部複雜結構，常難以有效穿透組織並獲取足量樣本，導致需重複採樣，不僅增加醫療成本，亦加重患者不適。為解決此問題，瑞典 BiBBInstruments開發出EndoDrill平台，此平台結合內視鏡即時影像與電動鑽取機制，能深入腫瘤組織，採集高品質、無血液污染的樣本。此外，其靈活的鑽取針筒設計，可自不同角度取樣，可適用於難以觸及的腫瘤部位。

(二) 先進呼氣切片檢查技術
開發廠商：英國Owlstone Medical
英國 Owlstone Medical推出的Breath Biopsy平台，結合高解析度的質譜儀與先進取樣設備，能精準偵測呼氣中的揮發性有機化合物(VOCs)生物標誌物。其核心技術包括：專為氣體樣本設計的收集器ReCIVA Breath Sampler；高解析度質譜分析系統-Breath Biopsy OMNI；以及全球首創的VOC數據庫Breath Biopsy VOC Atlas。

(三) 手持式真空輔助切片技術
代表性廠商：丹麥TeesuVac ApS
傳統真空輔助切片設備通常需搭配額外的真空裝置，不僅增加操作複雜度，且可重複使用的真空裝置可能導致交叉感染的風險。為了解決此問題，丹麥TeesuVac開發出創新的 Biopsy Gun，將真空輔助切片技術整合至手持式自動化設備中。此設備本身即可產生真空，無需額外的真空設備，能大幅簡化操作流程，並能提供穩定的真空吸力，提升採樣效率。另外，Biopsy Gun 採用一次性拋棄設計，可降低感染的風險。