學研新創 - 智慧醫療與健康科技
應用於微創手術訓練之多功能高度仿真假體系統
2024-10-25
杜翌群教授團隊/國立成功大學

杜翌群、邱緯翔、許文耿

研究報告顯示,經過臨床實習或替代訓練媒介的年輕醫師,執行 手術的併發症率可降低 10 倍。然而,作為替代式訓練的大體老師難以 取得且無法大量複製,加上動物組織與器官在全球「減少、精簡、替 代」3R 政策下逐年降低。有鑒於此,本團隊整合三大核心技術,包含 (1).可模擬蛋白質組織特性的仿真雙網格人造材料(Biomimetic Dualnetwork Artificial Materials, BDAM),用於特定器官或組織的微創手 術模擬,如熱消融的蛋白質變性、切割與縫合。此外,該材料也能建 立仿真筋膜構造,可用於微創的水分離術(Hydrodissection)練習。 (2).互動式模擬人體循環系統(Interactive Mock Human Circulatory System,IMHCS),包含呼吸與血液循環功能,除了用於模擬人體呼吸 與血液循環外,也能透過輸入病患歷史資料,模擬出相對應的呼吸頻 率與深度、血流速與血壓等。 (3).內嵌式的軟性感測器 (Embedded Soft Inductive Sensors, ESIS)技 術,可有效將感測器內嵌於材料中,即時讀取材料溫度與阻抗的改變, 其應用範圍相當廣;例如可用於熱消融微創手術過程中,對於目標組 織的即時溫度監控。 基於這三大技術可以衍伸許多微創手術的仿真假體系統設計,本 團隊已成功建立四大系統,(A).與成大醫院外科合作的肝臟的腹腔微 創手術訓練系統(林毅志主任及楊宗翰醫師)、(B).與高雄長庚醫院放射 診斷科和成大醫院新陳代謝科合作之甲狀腺射頻消融微創手術訓練系 統(林偉哲教授和歐弘毅主任)、(C).與成大心臟血管外科合作之瓣膜性 心臟微創手術訓練系統(阮俊能主任)、(D).與成大醫院婦產科合作之乳 房切片微創手術訓練系統(陳柏帆醫師)。這四項系統目前皆成功導入 臨床訓練使用並持續優化中。這也顯示團隊所提出之技術可行性,與 未來商業應用發展潛力。團隊持續與臨床密切合作,持續精進優化關 鍵技術,並導入不同科別的手術應用中,致力打造一系列醫療技能培 訓平台,強化新進醫師掌握新手術技術的學習曲線,為台灣的精準醫 療和微創手術培訓做出實質性的貢獻,也能提高臺灣在智慧醫療上的 國際競爭力。

評審推薦
1.仿真雙網格人造材料能精確模擬器官或組織的微創手術,應用範圍廣泛。
2.互動式模擬人體循環系統(IMHCS)能根據病患歷史資料進行高度仿真模擬。
3.內嵌式軟性感測器技術可即時監控微創手術中的目標組織溫度,增強訓練效果。
4.技術創新符合3R趨勢,有助於減少實驗動物使用及醫療廢棄物。
團隊簡介
杜翌群  
學歷 成功大學 生物醫學工程研究所博士
現職 南臺科技大學 創新醫材暨照護研發中心 主任
南臺科技大學 電機工程系 專任副教授
經歷 南臺科技大學 電機工程系 專任助理教授
台灣騰協生醫公司研發主管
泓格科技醫療產品經理
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