医疗机电融合穿戴科技 迸出移动医疗新火花
- 魏淑芳
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在1969年，安川电机提出Mechatronics机电整合概念，融合机械(Mechanical)及电子(Electronic)形成新的专有词汇，尔后在世界各国盛行，成为产业自动化基础技术。在Mechatronics概念下，一经整合机构、软件控制、传感器及驱动器(Actuators)等四大元素应用于医疗照护领域，即可实现医疗自动化，孕育许多造福人类的智能型医疗器材。
Mechatronics问世30余年后的今天，服务于长庚大学医疗机电工程研究所的特聘教授兼所长李明义，发现一个有趣现象，全球投入医疗机电(Medical Mechatronics)或穿戴科技(Wearable Technology)的研发团队比比皆是，一硬一软的两派人马并无交集，做的事情不同，但朝向智能移动医疗的努力目标却一致，既然如此，何不比照Mechatronics跨域融合精神，整合两者为穿戴式医疗机电科技(Wearable Medical Mechatronics Technology；WMMT)新概念？
尔后李明义透过国际研讨会多次分享前述理念，屡屡引发与会者莫大惊喜，使WMMT蔚为新宠，且逐渐形成硬式、软式两大发展方向，前者系将硬梆梆医疗机电系统穿在身上，如外骨骼式医疗机器人，后者则将传感器、控制单元整合于软性载具，如智能衣。
李明义也在长庚大学医疗机电工程研究所组成Smart A+创新研发团队，全力执行Smart X Project，期盼运用过去累积的专利布局能量(如已获证之12项加速规专利技术)，开创各种新颖的智能移动医疗产品。
穿戴式心震图 实现心脏病发早期预警
二战后的1946至1964年，是人类史上最大婴儿潮，该批新生儿从2011年起陆续迈入65岁高龄，使全球老年化趋势更加显着，犹如「银色海啸」形成不小社福负担，但也意谓现在起一直到2029年，将是移动医疗科技应用商机的黄金时期。
李明义认为移动医疗科技应用的理念精髓，即是让使用者能随时、随地、随身、随动(『四随』)使用到智能医疗科技，如果仅凭医疗机电或穿戴科技任何单一技术，皆难以实现达到四随，唯有借助WMMT才能全面实现。
他主导的Smart A+研发团队专案，旨在藉由早期(Early)的侦测、评估、预警、治疗移动等4E策略促进健康老化，如利用智能夹克内含的5项加速规专利技术，并以演算法与传感器结合而成的「共伴芯片」，测量老年人姿态、动作或步态，达到防跌效果。
顺着4E脉络，Smart A+团队在2015年开发出利用加速规进行心脏「心震图」(MCG)诊断的创新传感技术，并发现了6项可由心震图判定之心脏瓣膜开闭、心脏血流脉冲及心肌收缩异常的新特徵点。
李明义指出，心脏疾病是高龄社会下最严重疾病，但侦测心脏疾病之病发病症难度颇高，不时可见病患就诊时检查数据正常，但返家时却突然发病，因而急需建立一个长期连续监测心脏生理信号的机制。
依CPR Guideline指出，心电图(ECG)对早期侦测心脏病症有所极限，如心脏衰竭或心脏瓣膜异常病变，患者仍有ECG心律，但心脏却已停搏，显见ECG无法可靠评估心脏泵血能力，因此临床上医师必须以ECG搭配超声波影像，才能诊断心脏泵血及瓣膜开合之异常特徵，惟超声波无法居家使用。
另外，凭仅ECG侦测，也难以看出突发性晕厥(Syncope)症候。为此Smart A+团队提出以心震图替代超声波，藉由加速规量测心脏因搏动、泵血传递至心脏体表之震动波(心脏搏动机械响应)，配合心电图(心脏电生理响应)，以判定心脏搏动无力或瓣膜开闭异常特徵、姿动图(MAG)判定突发晕厥的症万亿。
总括而论，Smart A+透过穿戴式惯性传感技术、ECG/MCG/MAG侦测及实时特徵判读演算法、低耗能无线通讯闸道、高速云端运算与大数据分析平台、病发风险筛选机制、手机Apps等元素，整合为心脏病发特徵移动侦测预警平台，可谓心脏电、机械生理同步监测技术研发之新创见，亦是穿戴式移动健康监测与预警产品实现之新突破；因而获英国Impact-Research青睐，评选为2017年度具影响力之医疗器材新技术，并将于9月专文介绍，堪称难能可贵。
