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醫電合作典範 聯手研發無線感測遠端生理訊號監控系統

臺中榮民總醫院內科部胸腔內科吳明峰博士。

臺中榮民總醫院內科部胸腔內科吳明峰博士指出,人口老化已成為全球化趨勢;統計資料顯示,全球老年人口從1990年的3.57億人倍增到2025年的7.61億人。日本老年人口比例則從2008年的20%增加到2026年的27%,台灣則從2006年的10%攀升至2026年的20%。該趨勢會導致慢性阻塞性肺病(COPD)、心血管疾病等慢性病比率的逐漸升高。

隨著人口老化,各國健康照護的花費大幅增加,其中美國健康照護花費佔GDP比例,從1980年到2008年也增長了8倍而達到16.2%。歐盟也從1950年的3.15% GDP佔比,攀升到2006年的8.8%。再者,人口老化也帶動了無線健康照護感測網路的發展。

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國立中興大學電機工程學系特聘教授溫志煜。

有鑑於此,臺中榮民總醫院胸腔內科特別與國立中興大學電機工程系合作,聚焦在以無線感測平台為基礎的「健康照護技術」上,並以「遠距檢測之生理校正」為基本定義,進行「無線感測模組自動組態設定」、「網路分類資料庫自動擷取與使用介面」等主題之研究。

國立中興大學電機工程學系特聘教授溫志煜指出,在遠距檢測之生理校正上,整個生理量測與自動判讀架構,包含了生理校正、裝置校正及儀器校正。對此,普及式健康照護成為其主軸設計理念,同時透過普及運算來打造自我校正醫療感測系統,進而深入探究無線感測模組與平台、生物醫療資訊處理等研究議題。

以無線感測網路技術建置遠端生理監控系統會面臨到許多工程與技術上的挑戰,包括訊號取樣方式及運算等功耗問題,涉及高效安全金鑰以及新輕量安全協定等安全問題,新生物感測器等問題,新TX/RX無線射頻及新路由協定等網路問題,以及新分散式演算法及新融合模型的資料處理問題。

吳明峰博士則分享了COPD的案例指出,約有9成的COPD是由於吸菸或暴露在二手菸所引起的。根據WHO的研究指出,2012年全球有6,400萬人以上罹患COPD,引發死亡的人口為300萬人,預計2030年其會成為全球第三大死因。

心肺復健為非藥物治療COPD的有效方法之一,中榮與興大兩個單位便以無線感測遠端生理訊號監控技術,對此共同研發出遠端即時心肺復健訓練與自動監控回覆裝置,經過實際驗證與好幾台的原型開發,透過由漸進式穿梭來回走路運動(ISWT)改編的心肺復健模式,能發揮簡單、方便、安全及有效等功能。

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