臺灣工研院開發(fā)移動健康設(shè)備打造全方位健康守護(hù)

        移動可穿戴技術(shù)是今年各科技大廠爭相踏入的領(lǐng)域，臺灣工研院(ITRI)日前發(fā)表七項(xiàng)移動健康設(shè)備，包括專門照護(hù)臺灣地區(qū)140萬糖尿病患者之外傷照護(hù)可穿戴負(fù)壓創(chuàng)傷照護(hù)、過敏氣喘兒所需的哮喘偵測器、嬰幼兒生理監(jiān)測BabyCare以及成人生理監(jiān)測的體感手環(huán)、安心床墊等，通過全面的移動生理監(jiān)測打造全方位的健康守護(hù)。 
        臺灣工研院董事長蔡清彥表示，現(xiàn)在大家都看好高齡化社會來臨所帶來的商機(jī)，例如健身、生理信息監(jiān)測、遠(yuǎn)距醫(yī)療照護(hù)等的移動健康醫(yī)療設(shè)備，已經(jīng)成為具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)。臺灣工研院近年來也聚焦在生醫(yī)方面的研究，在初創(chuàng)公司中，就有2家跟生醫(yī)領(lǐng)域相關(guān)的“臺灣微創(chuàng)醫(yī)療器材”，以及“臺灣生醫(yī)材料公司”初創(chuàng)成立;同時也將技術(shù)移轉(zhuǎn)給“竟天生物科技”與“萊鎂醫(yī)療器材”兩家生醫(yī)業(yè)者進(jìn)駐生醫(yī)園區(qū)，顯示工研院在生醫(yī)、醫(yī)療領(lǐng)域的成果已落實(shí)產(chǎn)業(yè)化的成效。 
        移動健康設(shè)備迎來發(fā)展良機(jī)

        臺灣工研院院長徐爵民指出，由于健康醫(yī)療護(hù)理的應(yīng)用趨勢帶動了可穿戴設(shè)備中的移動健康設(shè)備商機(jī)，也為相關(guān)供應(yīng)鏈廠商帶來影響。例如：輕薄短小、舒適性、低功耗、多傳感器等功能需求。也帶動精微零組件、相關(guān)IC及MEMS傳感器的開發(fā)等，而這些，也都是臺灣廠商的強(qiáng)項(xiàng)。工研院為協(xié)助臺灣廠商搶進(jìn)智慧健康照護(hù)商機(jī)，結(jié)合院內(nèi)材料、硬件、軟件等跨領(lǐng)域研發(fā)能量，輔以熟識醫(yī)材法規(guī)專業(yè)人士，協(xié)助產(chǎn)業(yè)界搶攻移動健康商機(jī)。 
        臺灣工研院產(chǎn)經(jīng)中心副組長張慈映也指出，根據(jù)BCC Research 今年2月發(fā)表的研究指出，全球可穿戴運(yùn)算設(shè)備，應(yīng)用在健康照護(hù)領(lǐng)域之市場營收在去年已達(dá)到8.6億美元，估計(jì)到2018年可成長至30億美元，估算2013~2018之年復(fù)合成長率可達(dá)28.1%，尤其值得注意的是，又以亞洲地區(qū)成長幅度較歐美地區(qū)為高，2013~2018之年復(fù)合成長率可達(dá)33.9%。
而未來可穿戴移動健康設(shè)備的技術(shù)發(fā)展方向，包含小型化且低成本的系統(tǒng)芯片、低耗電率的電池設(shè)計(jì)、傳感器收集健康數(shù)據(jù)的種類、健康數(shù)據(jù)的運(yùn)算與分析等面向;特別是收集信息的傳感器與后端分析系統(tǒng)，將是可穿戴移動健康發(fā)展的下一個決戰(zhàn)關(guān)鍵點(diǎn)，如傳感器技術(shù)的微小化與低耗能、后端數(shù)據(jù)的分析與特定參數(shù)分析結(jié)果的回饋等，這些都是提升消費(fèi)者采用意愿，進(jìn)而帶動商機(jī)的重要策略。 
        臺灣工研院移動健康設(shè)備可區(qū)分外傷照護(hù)、幼兒照護(hù)及生理監(jiān)測，其中外傷照護(hù)的可穿戴負(fù)壓創(chuàng)傷照護(hù)，是利用真空泵結(jié)合生物相容性孔隙材料，打造出潔凈治療環(huán)境，讓傷口可在2~3周內(nèi)快速愈合，應(yīng)用在糖尿病患者、一般可移動性傷患，可免除傷口壞死或截肢的情況。 
        幼兒照護(hù)的哮喘偵測器是全球首創(chuàng)可偵測哮喘癥狀的可穿戴設(shè)備，已進(jìn)入第二期與長庚醫(yī)院的臨床試驗(yàn)，透過微小麥克風(fēng)技術(shù)與軟性材料的共鳴腔與振膜技術(shù)，可立即判斷是否哮喘發(fā)作，能馬上啟動緊急照護(hù)機(jī)制。在生理監(jiān)測部分則以微型納秒脈沖近場非接觸感測技術(shù)所發(fā)展出來的，包括：可即時、非接觸式、長時間、連續(xù)監(jiān)測的體感手環(huán)和憑借偵測人體心跳與呼吸狀況，并能附加于汽車駕駛座安全帶的疲勞感測與警示裝置等。 
        臺灣工研院自主開發(fā)的微型納秒脈沖近場非接觸感測技術(shù)，是采用新一代的微型雷達(dá)偵測技術(shù)，不僅可隔著衣服進(jìn)行感測，也不會受佩戴形式或是外在光雜訊的影響，更適合用于可穿戴生理感測裝置。此技術(shù)目前已有“心跳感測手環(huán)”、“連續(xù)血壓量測手環(huán)”、“疲勞感測與警示裝置”等不同應(yīng)用。 
        “心跳感測手環(huán)”可偵測人體心跳和心率變異狀況，達(dá)到即時、非接觸式、長時間、連續(xù)監(jiān)測的方式，結(jié)合智能手機(jī)或裝置可做即時的生理信息通報(bào)。“連續(xù)血壓量測手環(huán)”量測人體兩點(diǎn)脈搏訊號，來協(xié)助分析人體血流流速，以做為量測血壓的用途。“疲勞感測與警示裝置”偵測人體心跳與呼吸狀況，結(jié)合心跳率、心率變異趨勢特征分析以及呼吸率、呼吸趨勢變異特征分析，可進(jìn)行睡眠評估及推算，就能提前4分鐘對駕駛發(fā)出疲勞瞌睡警示。 
        此外，臺灣工研院累積多年經(jīng)驗(yàn)開發(fā)的超寬頻非接觸監(jiān)測技術(shù)，因?yàn)椴恍杞佑|人體即可偵測人體胸腔的微小位移，并同時測量呼吸與心跳等生理參數(shù)，達(dá)到可即時、非接觸式、長時間、連續(xù)的監(jiān)測。 
        2013年底，臺灣工研院并應(yīng)用UWB生理感測技術(shù)，與世大化成合作推出全球張可抑制睡眠呼吸中止癥的智慧床墊。當(dāng)打鼾和睡眠呼吸中止癥發(fā)生時，UWB生理感測技術(shù)能即時捕捉到訊號，并通過藍(lán)牙傳輸?shù)叫袆友b置，除了記錄并提出警示，床墊還會自動緩和調(diào)整頭部與頸部傾斜角度，以協(xié)助使用者盡快恢復(fù)正常呼吸，同時不會打斷睡眠。 
        由工研院主導(dǎo)發(fā)展的哮喘偵測器，則堪稱是全球首創(chuàng)可以偵測哮喘癥狀的可穿戴設(shè)備，整合微小麥克風(fēng)技術(shù)與軟性材料的共鳴腔與振膜技術(shù)，從頸部擷取“呼吸音”訊號，利用數(shù)位訊號處理后進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷是否哮喘發(fā)作之特征。穿戴在小朋友身上結(jié)合智能手機(jī)，記錄詳細(xì)的呼吸狀況，讓醫(yī)生能夠進(jìn)行詳細(xì)的判讀，一旦發(fā)現(xiàn)有氣喘發(fā)作狀況，更能立即啟動緊急照護(hù)機(jī)制。 
        目前已完成階段與臺大醫(yī)院急診室合作臨床實(shí)驗(yàn)，正進(jìn)行第二階段與長庚兒童醫(yī)院合作，并直接邀請有哮喘癥狀的小朋友參與案例，希望能在2014年收集到400個病患的資料，作為后續(xù)調(diào)整哮喘偵測器偵測范圍的參考。
老齡化催生可穿戴設(shè)備高需求 
        在可穿戴負(fù)壓創(chuàng)傷照護(hù)技術(shù)部分，臺灣工研院利用真空泵結(jié)合封口貼布與生物相容性孔隙材料，當(dāng)幫浦抽掉空氣后，傷口內(nèi)形成負(fù)壓環(huán)境，但因採用特殊材質(zhì)貼布，不會因在負(fù)壓環(huán)境下，擠壓到傷口，造成抽取上堵塞，如此將可讓傷口持續(xù)保持潮濕的治療環(huán)境、有效保護(hù)傷口，讓傷口可達(dá)到在2~3周內(nèi)快速愈合終目標(biāo)。 
        移動式負(fù)壓傷口照護(hù)系統(tǒng)除了應(yīng)用在糖尿病患者嚴(yán)重潰瘍的臨床使用外，也能擴(kuò)大應(yīng)用到一般可移動性傷患，處理燒燙傷、創(chuàng)傷、移植等不易癒合的傷口，提供優(yōu)質(zhì)的持續(xù)性日常居家照護(hù)，不影響病人正常作息，這在目前各國醫(yī)療保健預(yù)算緊縮、病床一位難求的情況下，是急迫需要發(fā)展的技術(shù)，也是老齡化社會迫切需要的醫(yī)療器材。 
        動態(tài)心電貼片是利用輕薄之軟性貼片，貼附在人體胸腹間，量測心電圖、體溫等生理訊號。透過工研院開發(fā)之嵌入式動態(tài)雜訊消除技術(shù)以及即時心電圖訊號判讀技術(shù)，使用者在走路、上下樓梯、起立站臥、或擴(kuò)胸等日?；顒訒r，也能同時量測心電圖并進(jìn)行訊號判讀，并于心跳異常律動或者異常波形發(fā)生時，自動透過手機(jī)或電腦發(fā)出警示，達(dá)成隨身照護(hù)之目的。 臺灣工研院以動態(tài)心電貼片的技術(shù)基礎(chǔ)，研發(fā)出更專業(yè)醫(yī)療等級的可穿戴心血管疾病睡眠監(jiān)測模組，可同步記錄3導(dǎo)程心電圖(ECG)、4通道心音(PCG)、以及3軸加速度計(jì)(ACC)，再透過心血管疾病睡眠監(jiān)測模組分析技術(shù)，提供心率變化、呼吸次數(shù)、血流動力變化、翻身次數(shù)等同步資訊。可用于心律不整、睡眠呼吸中止癥、慢性心臟衰竭篩檢，以及睡眠時自律神經(jīng)、翻身次數(shù)等狀況監(jiān)測照護(hù)。 
        傳統(tǒng)心音設(shè)備動輒百萬，這套分析儀可用于居家照護(hù)或定點(diǎn)檢測，可提供定期量測資訊或通過后端服務(wù)軟件建置，在發(fā)生心率異常時遠(yuǎn)端提供會診醫(yī)師通過心電圖、心音與3軸加速度計(jì)訊號，判斷是否有心血管疾病發(fā)生，減少醫(yī)療人員的工作負(fù)擔(dān)。 
        臺灣工研院移動健康設(shè)備結(jié)合跨領(lǐng)域技術(shù)，從硬件的材料、感測、系統(tǒng)到軟件開發(fā)，希望為臺灣建構(gòu)移動健康設(shè)備產(chǎn)業(yè)，帶動臺灣產(chǎn)業(yè)再次升級，在偵測及照護(hù)市場取得新興產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位。