新興科技與創(chuàng)新醫(yī)材研發(fā)
聯(lián)發(fā)科技—臺大創(chuàng)新研究中心(MediaTek-NTU Research Center)主任暨臺灣大學電機工程學系教授呂學士,針對“新興科技與創(chuàng)新醫(yī)材研發(fā)-蛋白質(zhì)/DNA/葡萄糖感測、NFC近身通訊、智慧釋藥、止痛及人體巡航等晶片”做專題演說。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/265827.htm從醫(yī)療電子這塊新興科技,說明有鑒于傳統(tǒng)ICT產(chǎn)業(yè)不太想進入醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的原因,正是因為這個產(chǎn)業(yè)量很小,若能做出萬用的電路平臺,即可將量沖出來。他們正從事以半導體(矽)技術,來取代傳統(tǒng)非矽的醫(yī)療器材。開發(fā)出萬用的感測晶片、近身通訊、植入式控制晶片、在人體內(nèi)巡航的晶片等等。
聯(lián)發(fā)科技—臺大創(chuàng)新研究中心(MediaTek-NTU Research Center)主任暨臺灣大學電機工程學系教授呂學士。
有鑒于高齡化、少子化,所帶來的居家健康與醫(yī)療照護需求趨勢,帶動了健康管理與監(jiān)控照護等市場的機會。因此多領域整合技術,已是次世代電子系統(tǒng)的主軸,因此必須從電子領域的More Moore(追求制程微縮、持續(xù)提高性價比),與其他領域的More than Moore (與使用者及環(huán)境互動),來建立整合的橋梁。也許不需要用到最先進的制程,就能做出一些有趣且更符合人性的產(chǎn)品出來。
生醫(yī)邁向數(shù)位化 應用朝向智慧化
生醫(yī)產(chǎn)品也是如此,在邁向數(shù)位化的過程,并沒采用到最先進的技術。Business Week雜志提出未來的數(shù)位醫(yī)院的概念,描述每張床都配置一個遠端監(jiān)控的系統(tǒng),在家里就能做到居家看護,以減輕醫(yī)護人員的負擔。
呂學士舉例美國的ACA(平價醫(yī)療法案,又稱Obamacare;歐巴馬醫(yī)改),希望能增加醫(yī)療品質(zhì)與效率,透過預防性照護與居家看護的方法,來減少醫(yī)療負擔,以照顧到4,700萬未加入醫(yī)療保險的美國公民,這將是醫(yī)療產(chǎn)業(yè)絕佳的市場機會。
因此,各種新興的mHealth醫(yī)材紛紛上市。例如許多可搭配智慧型手機使用的醫(yī)療周邊,如血壓計、血氧計、心電圖機、心率計、血糖計。此外,手機App也有健康管理程式,以幫助達到個人健康自我管理。
在ICT廠商部分,呂學士列舉像是佳世達(Qisda)推出可攜式醫(yī)療診斷超音波機,獲得FDA認證。另外生訊(BioSenseTek)也推出心電圖與體溫感測貼片,搭配無線傳輸裝置,可隨時監(jiān)視病人生命狀態(tài)。
此外國外有Life Technologies的基因檢測機、Toumaz的基因變異檢測儀、三星的LABGEO血液分析機(抽血來量出17種與疾病相關的生物分子)、Veredus Laboratories的流感檢測機、Alere的DNP(心臟衰竭)檢測儀、imec的藍牙心電圖貼片、Google的測血糖隱形眼鏡、ST的眼壓偵測隱形眼鏡、Proteus的藥物偵測晶片(可得知病人是否按時服藥)等等,這些都是運用可降低成本的半導體技術做成的醫(yī)療產(chǎn)品;雖然數(shù)量小,但可創(chuàng)造出高額的利潤。
以病人為出發(fā)點 推動遠距照護可攜化
呂學士表示他們的創(chuàng)新醫(yī)電中心與臺大遠距照護中心合作,運用穿戴式醫(yī)療的貼片產(chǎn)品(且做成大頭貼來美化),不僅貼身、可攜,且透過手機、平板來統(tǒng)整測量資訊,并連至云端,就可讓病人自由行走,減少病人身上攜帶多種裝置的負擔,而醫(yī)生和家屬都能隨時得知病人狀況。目前他們已做到,在大陸的臺商,可將心電圖連回臺大。
國外部分,如晶片大廠高通也提供XPRIZE,懸賞高達3億美元來鼓勵業(yè)界推出Tricoder(評估人體健康狀況的可攜式產(chǎn)品),而他們也很驕傲地獲得前10名的入圍。
從近身到貼身 進化到體內(nèi)感測 生醫(yī)晶片智慧化
由于醫(yī)電產(chǎn)品從Off the body到On the body甚至Inside the body,因此產(chǎn)品也朝體積更小、更便宜、可拋式來發(fā)展,因此挑戰(zhàn)在于CMOS-MEMS的整合,需要有強大的訊號處理、小體積低成本、超長電力、可攜化/無線通訊、多重感測等功能。他解釋DNA、血糖等萬用感測晶片的偵測原理,并舉例臺大于2003年起進攻ISSCC論文領域,從零到完全稱雄,說明臺灣在醫(yī)電產(chǎn)業(yè)技術上算是全球領先。
呂學士介紹該中心近身到貼身醫(yī)電產(chǎn)品的研發(fā)成果,像握手可傳名片資訊的貼身晶片、心電貼片裝置。至于在體內(nèi)的產(chǎn)品部分,已推出能自動釋藥的晶片、透過電擊來舒緩疼痛的止痛晶片等等。
因受到科幻電影的啟發(fā),2014年發(fā)表了可遠端控制的體內(nèi)巡航晶片(可檢視體內(nèi)的狀況),未來創(chuàng)新醫(yī)電中心將推出氣體偵測晶片(從吐出氣體分析即可知道健康狀態(tài))、血液分析晶片(期望做到類似三星產(chǎn)品但只要扎一滴血,就可以做到多種疾病偵測的功能)。
總之,越來越多的生醫(yī)感測、致動器將會以創(chuàng)新的設計,透過CMOS IC的技術來實作,讓感測端到云端都能無縫接軌的連接。
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