嗅出肺炎 把關病人呼吸道安全 電子鼻商品化有望

撰文記者 林亞歆
日期2014-03-07
清華大學電機系鄭桂忠教授。(圖/林亞歆)

加護病房是患者與病魔交手的一級戰區,各類細菌、病毒如死亡的陰霾般遊走各處,更時常從插管病人開放的呼吸道趁虛而入,肺炎便成了加護病房中的阿基里斯腱—微小卻致命的弱點,清華大學電機系鄭桂忠教授的團隊盼能以「嗅」出肺炎的電子鼻破解這項詛咒。

文/林亞歆


清華大學電機系教授鄭桂忠於美國加州理工學院攻讀電機工程博士時,以跨生醫、電子領域的仿生科技-電子鼻作為論文題目,發現其於商業上的應用十分可觀,且雖然已有許多研發案例,電子鼻在實際應用上技術仍需改進、突破。

因此,2006年回台後,鄭桂忠便以電子鼻為長期研究的方向,也希望最終能將研究成果帶出實驗室。

目前於清大任教的他,在各大相關系所搜羅人才組成研究團隊,2007年,電子鼻團隊以判別魚類腐壞與否作為應用,爭取到國家科學委員會的「晶片系統國家型計畫-嵌入式系統專案」。他在計畫執行的3年期間累積相當的研發基礎,也奠定了感測器、晶片、系統整合和演算法開發等相關專業人才的研究團隊,其中包括負責感測器元件製程的饒達仁教授(奈米工程與微系統研究所)、及負責氣體辨識演算法的劉奕汶教授(電機工程系)。

2011年,鄭桂忠的研究團隊結識對電子鼻興趣濃厚的臺北醫學大學呼吸治療系教授施崇鴻醫師,他向團隊提出一項臨床需求,而這個待解的問題也讓鄭桂忠的電子鼻團隊加入第三期的晶片系統國家型計畫-智慧電子國家型科技計畫(NPIE)。

輔助診斷 快速判別肺炎與其感染菌種

施崇鴻主要負責加護病房呼吸治療,他在臨床經驗中發現人工呼吸器插管病患是感染肺炎的高危險群,但症狀發生時,臨床醫師無法即時判別感染菌種,只能先憑著經驗給藥,待抽痰、菌種培育後才能進一步確診,時常因此錯過黃金治療時間。

為了解決這項臨床需求,電子鼻團隊將晶片置於呼吸管上,...