在現今高齡人口增長及高壓生活環境中，不同疾病患者比例逐年攀升，各類生醫技術也因應而生。由中正大學電機工程所研究團隊所設計的「應用於生醫裝置之低功率檢測與刺激晶片」，不僅能即時掌握並回報病患的生理狀況，降低患病或疾病發作的機率，更可依不同刺激部位的需求調整晶片的刺激訊號，應用於多種醫療電子產品的開發。該項晶片設計也在日前奪得第12屆旺宏金矽獎設計組評審團銅獎！
「藉由晶片的微小化，讓民眾與病患不因使用或配戴醫療產品造成生活不便與身體負擔。」中正大學電機工程研究所教授李順裕與其學生謝政翰、洪家華、梁明鈞以「簡單生活，安全人生」的概念，提出「應用於生醫裝置之低功率檢測與刺激晶片設計」。僅約一元硬幣大小的晶片除了方便病患隨身攜帶，也能即時提供器官的刺激與檢測，「曾與醫生討論發現病患到醫院檢查時無任何異狀，反而是容易在登山、跑步等運動過程中感到身體不適，而這個晶片便能即時偵測並提供治療、緩和病狀。」團隊隊員洪家華說。
由於心臟疾病已成為國人十大死因之一，中正電機團隊所設計的的晶片目前以植入式心律調節器為例，透過檢測心電訊號在心律不整情況發生時提供刺激治療。該晶片系統分為無線傳輸、電源管理、數位控制電路、刺激與檢測電路等區塊。隊長謝政翰表示，晶片經由人體表面5至10公分的近距離無線傳輸，進行充電或依照病況控制刺激的參數大小與時間長短。而數位控制電路就如同電腦主機連接其他四個區塊，在晶片接收訊號時判斷是否有資料遺失、錯誤等情形。
此外，該晶片亦改良一般市售植入式心律調節器的電池設計，採用低功耗的雙電池提供系統穩定電源，「一般使用植入式醫療器材，約3到5年就必須進行手術更換晶片或電池，如果拉長使用年限便能降低病患的手術次數與疼痛。」洪家華說，晶片設有自動判斷充電與供電機制，更將使用年限延長至27年，足足是一般市售的4倍！
「每重新開發一種晶片就得耗費很長的時間，這項作品不僅將可縮短晶片製作與醫療產品認證所需的時間，也可降低開發成本。」洪家華說，目前雖僅做心電訊號檢測，但未來只需針對不同部位的訊號在晶片介面上進行微調，則可應用至其他器官檢測。而該項微小化、低功耗與可充電的生醫晶片設計，也在日前第12屆旺宏金矽獎來自全台224組各大專院校參賽隊伍中脫穎而出，拿下評審團銅獎的優異表現！
該研究團隊也曾在比賽會場展示時，遭受評審質疑晶片的可靠性與機制是否完整。為了提供病患一個安全且穩定電壓與操作的晶片系統、避免在檢測時出錯發生意外，團隊長時間與多位醫生合作開發、測試並進行動物實驗，「注射藥劑讓白老鼠的心臟跳慢一點，測試當心跳數值低於設定值時，植入動物體內的晶片是否自動偵測並發出訊號刺激。」謝政翰說。
對於該次參賽受到評審肯定奪得銅獎，洪家華表示，都是靠許多人的幫助才能有這些成果，「對我們來說，目前晶片設計都還不是最完美的，而是希望可以做成產品，病人因此受惠才能算是真正的完美。」他說。
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