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以手持式電子鼻系統早期偵測與長期監控慢性阻塞性肺病的病患
國立清華大學電機工程學系、台北醫學大學呼吸治療學系、國立清華大學化學系、國立清華大學奈米工程與微系統研究所、國家中山科學研究院化學研究所/鄭桂忠、徐爵民、施崇鴻、張孟凡、楊家銘、饒達仁、陳新、謝志成、劉奕汶、王立群、邱仕文

慢性阻塞性肺病高居國人十大死因的第八位,導致七十歲以下國人平均十一年的壽命損失,在世界人口死亡原因則排在第四位,並且根據預測,未來十年仍會持續的增加。本技術提出慢性阻塞性肺病(COPD)早期檢測和長期監控的電子鼻系統,由臨床與工程兩方面同步進行。在臨床方面,先收集病患的呼出氣體進行分析,建立與呼出氣體對應關係;工程方面,以感測器、信號處理、演算法,設計、開發、並整合成一個以電子鼻系統為基礎之手持簡易的COPD偵測系統。開發之系統雛型,應用於實際臨床實驗,以驗證COPD早期檢測和長期監控之可行性。本技術著重於慢性肺阻塞症與氣體的資料庫,透過COPD病人呼吸氣體採集辦法和分析,建立呼出氣體與疾病嚴重度的對應關係;為偵測低濃度COPD病人氣體,開發靈敏的感測材料,以追求更高的再現性、選擇性、靈敏度;使用隨機類神經網路的低功率特性對感測器信號進行處理,開發之系統具備低功耗、強健性和學習能力,可降低信號維度利於後端處理並降低功耗;系統基於設計的可擴充功能,強化氣體感測、處理和神經演算之能力;結合溫濕感測器,開發溫濕度補償演算法,可進行溫濕度校正,以對抗病人個體差異的影響。

技術優勢
1. 研發晶片來感測COPD病人之特殊氣味,已進入人體試驗。這是重要領域有待創新的解決方法,有具特色的材料發展。
2. 目標清楚,且有臨床醫師的密切配合,研究結果已有論文發表,可支持本研究之科學可行性。
3. 可發展多種偵測領域,技術具有市場性。
  • 學研新創組獲獎:鄭桂忠副教授團隊_國立清華大學電機工程學系、台北醫學大學呼吸治療學系、國立清華大學化學系、國立清華大學奈米工程與微系統研究所、國家中山科學研究院化學研究所
  • 研究團隊
  • 系統實驗圖
  • 分群圖(COPD病人和正常人)
  • 分群圖(COPD病人、氣喘病人和正常人)
  • COPD流行度(美國)

鄭桂忠
學歷 加州理工學院電機博士
現職 國立清華大學電機工程學系副教授
經歷 Distinguished Research Fellow, Material and Chemical Research Laboratories, Industrial Technology Research Institute of Taiwan.
Consultant, Material and Chemical Research Laboratories, Industrial Technology Research Institute of Taiwan
研發動態
 
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