【新聞】心臟病發預警創新醫材 長庚大學研發「行動偵測心震圖感測衣」

心臟疾病高居國人十大死因第二名,心臟病突發常造成致命危險。心臟病患多數會在沒有預警的情況發病,因此惟有長期、連續地監測心臟生理訊號,才能及時發現問題、事先預警並防患於未然。然而傳統心電圖(ECG) 僅能量測「心率」及「心律」,在偵測心臟病發有其極限,例如心臟衰竭或心臟瓣膜異常病變病患在病發時,雖有ECG心律,但是心臟已經停搏,此一「心搏停止心電訊號」(Pulseless electrical activity, PEA) 或「心電機械分離」(Electromechanical dissociation, EMD) 現象都說明了單純 ECG 是不能可靠地評估心臟泵血能力。臨床上,這類病患常須以超音波或核磁共振檢查,才能清楚診斷心臟泵血及瓣膜開合之異常特徵,但是這些昂貴醫院儀器不太可能居家使用。因此,開發一套可在居家環境使用、連續監測心臟病發時電生理及機械異常特徵之早期預警系統已成為高齡心臟病患行動照護亟待解決之問題。

長庚大學研究團隊已成功發展出一種以心震圖譜輔助之非侵入、穿戴式、即時偵測心臟急性病發特徵行動預警系統,除了提出可由心震圖譜辨識左心室泵血分率 (LVEF) 之生理標記 (Physio-markers),以及即時估算心臟急性病發風險機率之演算法外,亦實現了穿戴式雛型產品,並由長庚醫院進行臨床驗證。本項技術之研發團隊主要成員為長庚大學醫療機電研究所李明義特聘教授兼所長、電機工程學系林文彥助理教授、工業設計系蔡采璇副教授、資工系林仲志副教授及長庚醫院心臟內科張伯丞醫師等人。此技術之特色是即時量測心臟因搏動、泵血傳遞至心臟體表之心震圖 (MCG) (心臟搏動機械響應),以及心電圖 (心臟電生理響應),作為判定心臟搏動無力、泵血不足、瓣膜開閉異常及心臟急性病發特徵,解決心臟急性病發時單靠心電圖無法辨別心臟衰竭或瓣膜性心臟病變特徵之瓶頸,並能提供居家使用,達到隨身、隨時、隨地及隨動地察覺病患發病前早期徵兆。在第一時間提供預警,不但是心臟電、機械生理同步監測技術研發之新創見,也是穿戴式行動健康監測與預警產品實現之新突破。

該團隊此項研究成果去年 (2017) 榮獲由國家生技醫療產業策進會所舉辦的第 14 屆「國家新創獎」及「最佳產業效益獎」殊榮,是國內生技領域創新技術及產品研發的最高榮譽,也肯定了長庚大學與長庚醫院密切合作,發展心震圖譜突破性技術,為開發新型式、個人化行動智慧醫療與心臟病發早期預警系統,樹立了新的里程碑。除此,本項技術經英國 Impact Research 公司評估為 2017 年度對全球健康醫療領域有重大潛在衝擊之技術,專文報導在 impact research 專書,推介至全球 35,000 個學術、研究、醫院及創投機構。

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