學研新創 - 智慧醫療與健康科技
穿戴式口袋型完全非接觸式心肺感測器
2024-01-03
王廷瑋教授團隊/國立清華大學
王廷瑋、呂恩竹、賴丁南、倪世樺、黃久芸、許東宇、黃鈺翔
心肺疾病是近十年來全球第一大死因,例如心房顫動、慢性阻塞性肺病。因此,長 期監測對於心肺疾病至關重要,可提前示警並提高病患的存活率,同時減輕急診資源負 擔。 本團隊開發一穿戴式口袋型完全非接觸式心肺感測器,利用電磁感應技術量測因心 臟收縮舒張、肺部容積變化產生動態的電導率變化,進而量測連續渦流響應訊號以實現 心肺訊號監測。相較於市售上的 ECG、 PPG智慧手錶、呼吸感測器,所提出的口袋型感 測器具三大優勢 :口袋式微型結構提供絕佳的隱蔽性、便捷性、與舒適性的健康監測 同時擷取兩個維度的心律以及呼吸訊號量測,可即時掌握心肺協調指標提供全面性的心 肺健康監測;可藉由電磁場的頻率調控達到不同的感測深度以利消除受測者生理結構差 異,進而實現最佳化感測之目的與個人化醫療之效益。 本團隊的核心技術在消費性電子的商業模式將結合行動APP即時監測用戶心肺健康 狀態,並可跨足運動產業提供心肺協調指標與訓練計畫建議;在穿戴式醫用裝置的商業 模式,將與醫療機構合作用來長期監測心肺疾病及術後病患,提供即時預警與治療方針。 本技術將發揮臺灣在電 子與資通訊產業的優勢,以提高在醫療器材的市場水平與附加價 值,增加臺灣未來在醫用電子產業的競爭力。
評審推薦
1. 本案研發之口袋型感測器,為一款利用電磁感應技術的心肺健康監測,不需要任何直接的物理接觸,使得心肺監測更加便利與舒適。
2. 本產品實現長期配戴與大數據心肺訊號擷取,通過物聯網與人工智慧技術可找出潛藏的心肺疾病因子,為臨床端提供更全面的監測數據,並促進智慧醫療、個人化醫療和預防醫學之發展。
3. 本產品可跨足運動產業,提供心肺協調指標與訓練計畫建議;在穿戴式醫用裝置的商業模式,將與醫療機構合作用來長期監測心肺疾病及術後病患;具市場需求。
2. 本產品實現長期配戴與大數據心肺訊號擷取,通過物聯網與人工智慧技術可找出潛藏的心肺疾病因子,為臨床端提供更全面的監測數據,並促進智慧醫療、個人化醫療和預防醫學之發展。
3. 本產品可跨足運動產業,提供心肺協調指標與訓練計畫建議;在穿戴式醫用裝置的商業模式,將與醫療機構合作用來長期監測心肺疾病及術後病患;具市場需求。
NEW
2024年度精進成果
基於非接觸式電磁感應之心肺感測核心技術下,本團隊於2024年8月成功開發更輕量化、無線、穿戴式名片型完全非接觸式心肺感測貼片,裝置尺寸為一名片大小約5 cm × 9 cm,裝置重量為6公克,裝置底部透過可重複性黏貼紙可粘貼於受測者衣物上使其不受限於受測者需要配有口袋,此輕薄型的名片型裝置設計更利於使用者黏貼於胸口進行心肺訊號監測,並可透過藍芽傳輸到遠端Server進行即時訊號顯示、心率、呼吸速率分析。本技術已於2024年5月正式發表於國際知名傳統儀器學期刊: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,除了工程上的驗證與期刊發表,本團隊於2024年與醫院進行臨床驗證並與潛在市場客戶合作應用於駕駛心肺異常警示與車隊管理系統整合提高交通運輸安全性與企業形象。 在專利佈局中,相關非接觸式電磁感應技術已取得8項臺灣發明專利獲證、7項臺灣發明專利申請、11項美國發明專利申請。總而言之,本團隊整合非接觸式生理感測功能於輕量化之柔性基板上實現完全穿戴式、無線式、輕量化、非接觸式名片型心肺感測貼片,為長期心肺健康監測提供了卓越的無感穿戴之非接觸型態的解決方案。
團隊簡介
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學歷 |
國立交通大學 電機工程學系 | |
現職 |
國立清華大學 -生醫工程與環境科學系 助理教授 | |
經歷 |
國立清華大學 -生醫工程與環境科學系 助理教授 加州理工學院 -醫學工程學系 博士後研究員 國立清華大學 -生物醫學工程研究所 博士後研究員 國立交通大學 -生醫工程研究所 博士後研究員 臺灣積體電路製造公司 -3DIC 研發工程師 |
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