摄影/王若朴
交大电机工程系特聘教授赵昌博今(13日)发表了自行研发的非侵入式手持AI血流量测器与App,号称世界首支,整合了PPG光学技术、AI模型和大数据分析,只要10秒就能侦测洗肾患者的瘘管状态,不必到大医院检查,病患在家就能自己量测。他透露,目前正在准备申请美国FDA验证中,若通过,最快明年上市。
根据卫福部统计,去年台湾医疗支出的前十大疾病中,慢性肾病蝉联了第一名,就医人数高达36.4万人。去年洗肾病患更创下历年新高,多达9万人。
新光吴火狮纪念医院肾脏科主治医生林秉熙指出,慢性肾病患者需定期进行血液透析(也就是洗肾),来维持生命。但在洗肾前,患者须先动手术,在皮肤下方建置动脉瘘管,供血液透析使用。这条瘘管,可说是洗肾患者的生命之线。不过“通常在瘘管建立的两年内,8成病人会发生瘘管阻塞,严重可能导致尿毒症和血钾过高等致命并发症。”
目前,医院常见瘘管阻塞检查方法有两种,一是利用大型超音波都普勒血流仪(Doppler),每月对患者进行非侵入式的血流检测。另一个是利用侵入式的大型血流感测器HD03,由经验老道的专科医生操作,每3个月来检查一次。赵昌博指出,HD03是目前业界公认最精准的检查仪器,但不论是超音波机台还是侵入式的大型感测器,都无法即时检查患者篓管状况。
历时6年研发轻巧手持非侵入式血流计,每天在家量测一次不是问题
有鉴于此,赵昌博团队自6年前开始投入研究,来打造非侵入式的光学血流量测器,让民众可自行在家操作。首先,团队利用光体积变化描记图讯号(PPG)原理,借由血液流动对光吸收的变化,以特殊波长阵列来设计光学感测器,以光学感应皮下血管传送的讯号,来侦测血管血流。
赵昌博强调,市面上许多生理量测器也采PPG原理,像是Apple Watch、智慧手环等装置,但与这些装置不同的是,“交大这款量测器采用的波长更长,能感应到深层的血管血流讯号。”除了血流,还可以侦测连续心率、血压和心房颤动数值。
而这台量测装置体积轻巧,只有手机的一半,方便民众自己操作(如下图)。搭配手机App,只要手持装置在手腕上等待10秒,资料回传云端分析后,能直接在App上呈现血管状态,要是侦测异常,还可连结医院系统、通知医生,即早安排瘘管疏通用药或手术。“这个好处是,民众可以家每天量测,不像到医院使用大型仪器,得1个月或3个月才能量测一次。”
这个手持装置能的精准判断血流的关键,是大数据分析平台与AI模型,赵昌博指出,光学感测器会搜集到大量带有噪声的资料,“透过AI,可以从庞大的噪声中,自动找出血管血流讯号,大幅提高分析的准确度。”
目前,这个AI模型已于两家大型教学医院测试,已累积200笔洗肾病友的量测资料,目前这款血流量测AI的准确度约达91%,“接下来要达到1,000笔的测试。”赵昌博指出,“也正准备送件申请美国FDA认证,预计明年完成,最快明年就能问世。”
最后,他也揭露,团队目前正研发一款手贴式量测装置,要让洗肾病友更轻便掌握瘘管状况。文◎王若朴
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