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創新非侵入式之血流感測器
血流感測器使用圖,可置放於AVF、AVG或一般血管(動脈佳)量測血流量,可助腎臟病患觀察血流變化,即早發現瘻管堵塞狀況,即早治療。

蔣培宇、高永樺、杜哲怡、楊智宇、趙昌博、
唐德成、吳研華、羅卓軒

為了滿足患者護理和健康監測的需求,我們開發和開發了專注於血壓監測和血流的設備。由於廔管血流量測對於廔管患者很重要,但目前尚無一適用於居家量測廔管之低成本、可攜式、非侵入式血流感測器,故本計畫與晶元光電及臺北榮民總醫院腎臟科合作,開發創新的可攜式居家照顧光學式廔管血流感測器,取代現有的醫院大型超音波血流儀。本系統架構可以細分為幾個子項關鍵技術,包含感測器電路、多波長 LED 陣列、感測器專用治具以及雲端伺服器系統架構。雲伺服器的建立,感測器用無線通訊,將受測者的生理資訊以及測量結果傳到雲伺服器上,並建立個人的資料庫,隨著受測者的增加,以及測量時間的增長,資料庫為持續成長型,會形成巨型資料庫,該資料庫除了用於校正感測器,也可以用於醫護人員判斷病患健康狀況用。此外,實驗室致力於心血管有限元素模型(Cardio-Vascular Finite Element Model)的開發,將繁雜的物理模擬計算過程放在雲伺服器上,建立個人化的心血管有限元素模型,並使用無線通訊對感測器中的參數進行出廠校正,可以保證真對不同的病人,皆可以有個人化的校正參數已達到相當準確的測量結果。此外,因為智慧型手機時代的到來,雲端伺服器的巨量資料可以配合實驗室專門開發的手機 APP,病患或病患的家屬都可以藉由這個 APP,隨時監控自己或家人的健康狀況,而且這個 APP 預計會和醫院或醫療中心進行連線,也可以針對各種緊急狀況,自動預警給醫護人員,提前安排手術或救護車。

技術優勢
本產品結合「光體積變化描記圖」及「智慧類神經網路校準方法」兩大核心技術,用於洗腎病患瘻管之血流量測,技術門檻高,具創新性。目前已有雛形產品,臨床數據顯示,測量結果優於現行非侵入式超音波都卜勒血流儀,商化可能性高。
  • 血流感測器,其尺寸為長 9 cm ×寬 3 cm ×高 1.5 cm。
  • 血流量測結果圖(對照儀器:HD-03),血流準確度R2為0.85,測量場域為台北榮民總醫院腎臟科。
  • 光學感測器原理圖,本團隊具有光學感測器設計、電路設計等開發能力。
  • 唐德成、楊智宇與美國加州大學聖地牙哥分校錢煦院士(bilateral symposium, UCSD, 2016)
  • 唐德成、楊智宇與美國加州大學聖地牙哥分校錢煦院士(bilateral symposium, UCSD, 2016)
  • 唐德成 主任/教授
  • 吳妍華教授
趙昌博   
學歷 美國密西根大學控制博士
現職 國立交通大學電機工程學系特聘教授 
經歷 從事研究主題為感測器、介面電子電路及光機電整合,皆為運用基礎研究理論,從事具有產業運用價值之研究。研究成果發表於SCI國際期刊論文115篇,會議論文212篇,並獲得51項美國與台灣專利。並獲得國內外重要獎項,如2018 IEEE傑出講座學者(Distinguished Lecturer)、2018中國電機工程協會「傑出電機工程教授獎」、2016/2018國家生技醫療產業策進會「國家新創獎」、2017兩項科技部未來科技獎,2017中國工程師協會傑出工程教授獎、。2014中華民國自動控制協會傑出自動控制工程獎、2014 Fellow, American Society of Mechanical Engineering (ASME)美國機械工程學會會士。
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