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呼氣就能檢測CKD 台灣半導體優勢助攻醫療應用

台灣半導體強項,可望讓醫療的科技導入再上層樓,同時也讓應用場域不再受限。符世旻攝

在跨領域和跨場域的智慧醫療和精準健康時代,許多感測晶片已能運用在疾病的偵測以及COVID-19(新冠肺炎)防疫上,而台灣的半導體設計、晶圓製造、封裝測試等供應鏈的強大軟硬體整合量能,也助台灣醫療產業數位轉型與科技導入一臂之力。

智慧感測晶片 助醫療檢測不只在醫院

長庚大學工學院院長賴朝松從醫務需求出發分享,長庚醫療體系有7大醫療人工智慧(AI)專案,半導體產業出身且聚焦感測器應用的賴朝松表示,要讓科技提升醫療應用價值,首重數據的正確收集,目前團隊也正聚焦不少感測器與醫療之間的應用,包括呼氣感測「丙酮濃度」,做為「輔助」判斷糖尿病的一項指標;藉由呼氣「氨」偵測慢性腎臟病(Chronic Kidney Disease;CKD)的快篩技術;透過AI與物聯網(IoT)設備提升健康促進與管理。

在丙酮濃度呼氣輔助判斷糖尿病應用上,透過SnO2、Ag、PMMA感測晶片,能於1分鐘內完成100ppm丙酮揮發氣體檢測。目前像是東芝(Toshiba)也有開發結合半導體雷射技術與氣體分析技術開發的氣體分析儀,不過長庚團隊的技術在室溫底下就可以操作檢測,相對來說,其他廠商的方案必須在300度以上的加溫過程中才能檢測。

半導體醫療應用多 有望切入自我健康管理生態

目前台灣慢性腎臟病末期盛行率,每100萬人口就有3,450人。長庚團隊藉由在半導體上作奈米孔洞,同時與美國康寧(Corning)總公司合作,測試10種有機半導體材料,且成功達成感測效果。

以數據來看,血中氨濃度若是每1cc中有70微毫克,慢性腎臟病的機率就高5倍左右,也因為口中唾液氨濃度會同步升高變成氣體,因此呼氣時即能感測得到。從感測晶片開發、原型系統開發、臨床用途確認等過程與台大新竹分院合作了21個病例,後續在長庚醫院收了121個病人,在呼氣氨與慢性腎病的預測呈現正向關。目前也希望與科技電子大廠合作,從消費性的健康自我管理設備著手,協助病人可以每日知道自己腎臟代謝狀況。

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蔡騰輝

DIGITIMES電子時報智慧醫療主編蔡騰輝Mark Tsai
專注研究智慧醫療產品技術服務導入場域時,所遇到的困難癥結與如何克服要點。
精通中英德語,熱愛挑戰與Swing Dance。
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