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交大電機工程系特聘教授趙昌博今（13日）發表了自行研發的非侵入式手持AI血流量測器與App，號稱世界首支，整合了PPG光學技術、AI模型和大數據分析，只要10秒就能偵測洗腎患者的瘻管狀態，不必到大醫院檢查，病患在家就能自己量測。他透露，目前正在準備申請美國FDA驗證中，若通過，最快明年上市。
根據衛福部統計，去年臺灣醫療支出的前十大疾病中，慢性腎病蟬聯了第一名，就醫人數高達36.4萬人。去年洗腎病患更創下歷年新高，多達9萬人。
新光吳火獅紀念醫院腎臟科主治醫生林秉熙指出，慢性腎病患者需定期進行血液透析（也就是洗腎），來維持生命。但在洗腎前，患者須先動手術，在皮膚下方建置動脈瘻管，供血液透析使用。這條瘻管，可說是洗腎患者的生命之線。不過「通常在瘻管建立的兩年內，8成病人會發生瘻管阻塞，嚴重可能導致尿毒症和血鉀過高等致命併發症。」
目前，醫院常見瘻管阻塞檢查方法有兩種，一是利用大型超音波都普勒血流儀（Doppler），每月對患者進行非侵入式的血流檢測。另一個是利用侵入式的大型血流感測器HD03，由經驗老道的專科醫生操作，每3個月來檢查一次。趙昌博指出，HD03是目前業界公認最精準的檢查儀器，但不論是超音波機臺還是侵入式的大型感測器，都無法即時檢查患者簍管狀況。
歷時6年研發輕巧手持非侵入式血流計，每天在家量測一次不是問題
有鑑於此，趙昌博團隊自6年前開始投入研究，來打造非侵入式的光學血流量測器，讓民眾可自行在家操作。首先，團隊利用光體積變化描記圖訊號（PPG）原理，藉由血液流動對光吸收的變化，以特殊波長陣列來設計光學感測器，以光學感應皮下血管傳送的訊號，來偵測血管血流。
趙昌博強調，市面上許多生理量測器也採PPG原理，像是Apple Watch、智慧手環等裝置，但與這些裝置不同的是，「交大這款量測器採用的波長更長，能感應到深層的血管血流訊號。」除了血流，還可以偵測連續心率、血壓和心房顫動數值。
而這臺量測裝置體積輕巧，只有手機的一半，方便民眾自己操作（如下圖）。搭配手機App，只要手持裝置在手腕上等待10秒，資料回傳雲端分析後，能直接在App上呈現血管狀態，要是偵測異常，還可連結醫院系統、通知醫生，即早安排瘻管疏通用藥或手術。「這個好處是，民眾可以家每天量測，不像到醫院使用大型儀器，得1個月或3個月才能量測一次。」
這個手持裝置能的精準判斷血流的關鍵，是大數據分析平臺與AI模型，趙昌博指出，光學感測器會蒐集到大量帶有雜訊的資料，「透過AI，可以從龐大的雜訊中，自動找出血管血流訊號，大幅提高分析的準確度。」
目前，這個AI模型已於兩家大型教學醫院測試，已累積200筆洗腎病友的量測資料，目前這款血流量測AI的準確度約達91％，「接下來要達到1,000筆的測試。」趙昌博指出，「也正準備送件申請美國FDA認證，預計明年完成，最快明年就能問世。」
最後，他也揭露，團隊目前正研發一款手貼式量測裝置，要讓洗腎病友更輕便掌握瘻管狀況。文◎王若樸