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使用高頻超音波穿刺探針進行動物實驗的穿刺過程（圖／江惠華老師實驗室提供）
 
由本校醫學工程研究所江惠華教授、醫學系丁乾坤副教授共同帶領的研究團隊，歷經多年研究與實驗所研發的「高頻超音波麻醉穿刺探針驅動系統」，榮獲「2016台灣生醫暨新農業產業選秀大賽」生醫組潛力新秀獎。
 
今年邁入第十年的「台灣生醫暨新農業產業選秀大賽」，由行政院科技會報辦公室指導、時代基金會主辦，以促進生技產業發展、培植未來相關企業為宗旨，多年來已篩選出不少具相當發展潛力的生醫、農企業。其中，「潛力新秀獎」是用以獎勵未滿三年的新創公司或團隊，今年獲獎的學術團隊僅有本校與交通大學。
 

江惠華老師（右）與丁乾坤老師共同獲頒的獎牌
 
江惠華、丁乾坤老師研究團隊所研發的「高頻超音波麻醉穿刺探針驅動系統」，是以其研發的超音波探針裝置，在執行「硬脊膜外腔麻醉術」時，裝設在麻醉穿刺針前，以達到定位、預警功能，幫助醫生準確判斷、執行麻醉，提昇病患的安全保障，研究成果於2011年首先發表在國際頂尖的《麻醉醫學》（Anesthesiology） 期刊。
 
江惠華老師表示，他們整體的研究已進行超過八年，最早曾與美國南加州大學合作，製造技術則從六年前開始在陽明進行，包括將進口的晶片進加以處理、設計、封裝等，「由於晶片小於1mm，要練一年才能練就非常手巧的技術。」因此，這次獲獎是團隊多年努力、點點滴滴耕耘累積起來的成果，其間除了臺北榮總麻醉醫師團隊的合作，也有醫工所將近十位研究生的參與，並獲得科技部等單位多項計畫的經費支持，還有工研院、聲博超音波公司等等的協助，才能一一克服挑戰，「回顧起來，覺得真不簡單，所以應該要感謝很多人。」參與研究的醫工所梁家聖同學和楊靜芳同學也表示，感謝老師的帶領，還有學長姐們的努力與繼續協助，希望未來能朝更好的成績而努力。
 

直徑小於1mm的高頻超音波探針（圖／江惠華老師實驗室提供）
 
同時擔任臺北榮總麻醉後恢復室主任的丁乾坤老師表示，麻醉是生理學、藥理學與監測儀器的組合，傳統方法純靠手感，訓練很困難，需要經過很多努力才能達到一個水平；採用高頻超音波探針的新方法，不但可以大幅度縮短住院醫師的訓練時程，也可以更精確地定位、造福病人。「醫材的開發，需要基礎研究與臨床醫師多多的配合，我想陽明提供一個很好的環境。這次得獎，是個小小的成績，希望未來能繼續朝這方面發展。」
 
江惠華老師表示，這項新技術已通過動物實驗，預計今年底可以提出臨床實驗申請，希望努力將技術技轉、產品化，目前已獲得中華民國專利，另有兩個專利在申請中，並且還會再申請新的專利，未來將朝自行成立公司，或與有興趣的醫材公司合作研發。
 

團隊成員與時代基金會徐小波董事長（左三）合影，左起：醫工所楊靜芳同學、丁乾坤老師、江惠華老師、醫工所畢業生陳建安同學、醫工所梁家勝同學
自由時報：《醫學研究》超音波定位探針 麻醉不再憑手感【2013-09-19】
 
資料來源:http://web.ym.edu.tw/files/14-1133-28626,r1-1.php

本校於6月14日舉行「治療失智症新曙光」記者會
由本校生物醫學影像暨放射科學系楊逢羿教授帶領的研究團隊，領先全球首創「穿顱超音波刺激」技術，提供安全、創新且非侵入性的物理治療方法，為失智症治療開啟新曙光。研究團隊特地於6月14日舉行記者會，介紹研究成果以及最新研發的「穿顱式超音波失智症治療系統雛型機」。
 
據統計，目前全球失智症人口約4680萬人，平均每3秒就有1人。同樣快速走向超高齡社會的台灣，預估至130年將達到最高峰，每天約新增63名（即該年新增約23000人）。楊逢羿教授表示，目前台灣約75萬人患有輕微認知障礙或失智症，其中約五成的老人失智屬於最常見的阿茲海默症，主要是類澱粉蛋白堆積引發腦神經退化死亡所造成；第二大類為血管性失智症，約佔三成，則是由於腦中風或慢性腦血管病變所導致。然而，目前並無有效根治失智症的方法，臨床上主要以藥物減緩其惡化，但藥物常伴隨副作用；近年雖已有非藥物治療法嘗試應用電、磁或光刺激於失智症相關疾病研究，但其治療只能到大腦淺層，無法到達大腦深層掌管記憶的海馬迴；有的則是侵入式治療，易造成腦部受損或併發症。

楊逢羿教授解說研究成果
原先從事腦腫瘤超音波治療研究的楊逢羿教授，在自己父親四年前騎車出門失蹤，而瞭解到照顧失智症患者需耗費巨大心力後，轉而投入失智症治療研究。過去的國際研究發現，失智症患者大腦的「腦源性神經滋養因子」(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)普遍分泌不足。楊教授解釋說， BDNF是大腦最主要的神經滋養因子，可以促進大腦神經細胞突觸的形成，以及抵抗氧化發炎相關因子對腦的傷害，甚至可以促進某些神經幹細胞的增生與分化；在與記憶相關的海馬迴和大腦皮層含有特別多的BDNF，對於突觸的可塑性在長期記憶的形成也扮演重要的角色。
 
由楊逢羿教授帶領碩士班研究生呂文瑋、蘇威慎等組成的「神經退化性疾病研究團隊」發現，利用能夠穿過頭骨且適當參數的低強度脈衝式超音波刺激腦部，使其增加內生性的腦源性神經滋養因子BDNF，可以達到預防與治療失智症之目的。研究團隊針對鋁誘導阿茲海默症與缺血性失智症動物模型，進行臨床前動物實驗，結果證實超音波刺激不但可以成功刺激促進患失智症實驗鼠腦內的BDNF分泌增加，恢復其學習記憶功能，並且減少其腦部神經細胞的死亡。研究成果已發表於《放射》(Radiology)、《大腦皮層》(Cerebral Cortex)等國際知名期刊。

超音波波束的刺激可增加腦細胞產生內生性的神經滋養因子
楊逢羿教授研究團隊所研發的低強度超音波治療失智症新技術，相較於過去的藥物治療或侵入式等治療法，具有安全性高、副作用低、非侵入式物理性療法等優點，且可對於局部腦區域或是全腦照射低強度脈衝超音波，精準度更高，其能量還可達到腦部深處；對於腦部退化的疾病也會很有幫助，可應用於腦創傷、中風、憂鬱症和思覺失調症患者之治療。
 
此一領先全球的新技術已申請中華民國及美國發明專利，超音波刺激器則經由PCT申請世界發明專利，包含中華民國、美國、中國、日本、歐盟。而在科技部SPARK及萌芽計畫支持下研發的「穿顱式超音波刺激雛型機」，預計今年申請臨床人體試驗，將與國內各大醫學中心進行臨床試驗合作，希望能在3年內完成試驗。
 
相關媒體報導：
公共電視：穿顱超音波刺激　非侵入療法治失智症
自由時報：《陽明大學研究》超音波穿顱刺激腦　失智症治療新突破
聯合報：台灣首創　超音波治療失智症有解
蘋果日報：失智症治療大突破　全球首創穿顱超音波刺激
中時電子報：醫療新法－穿顱式超音波　治失智症免藥物
民視電視：穿顱式超音波療法 全球首創治療失智

由本校醫學工程研究所江惠華教授領導的研究團隊，在科技部及漢唐集成公司產學研究計畫支持下，歷時13年的研究與臨床試驗，研發出「乾眼症紅外線熱影像電腦輔助診斷系統」，為乾眼症患者提供更舒適、快速的檢測方法。此一領先全球的創新技術，已刊登在“Biomedical Optics Express”、“British Journal of Ophthalmology”等知名國際期刊，並獲得創新醫療器材研發與臨床驗證成果。
 
「乾眼症」是眼科門診常見的疾病，症狀包括：眼睛乾澀、異物感、痛灼、怕風、畏光、對外界刺激敏感等，嚴重者眼睛會充血、腫、角膜上皮破皮等，長期還會造成角結膜病變，影響視力。患者以中高年齡者居多，佔人口比例約10％～15％。乾眼症的病因主要為「淚液分泌不足」與「淚水蒸發過快」（淚膜不穩定）；現代人由於長時間待在空調環境、使用電腦等，導致眼球表面淚水容易過度蒸發，另外則是受到空氣、藥物等刺激，使得乾眼症成為現代常見的文明病。
 
乾眼症傳統常用的診斷方法，是使用淚液試紙放在眼瞼五分鐘，測量「淚液分泌量」，但測量過程往往造成患者眼部不適；另外，在測量「淚膜穩定性」時，使用螢光劑對眼球表面染色，患者接受度不高，且檢測結果的重現性仍有限制。
 
江惠華教授指出，他們的研究團隊結合熱像演算法分析技術、臨床病理及病症分析、熱像儀技術，發展出更可靠的「乾眼症紅外線熱影像電腦輔助診斷系統」，可以用紅外線熱像取代螢光影像與淚液試紙，量測 「淚膜破裂時間」（淚膜穩定度） 與淚水分泌量；也可以非接觸式篩檢瞼板腺功能障礙疾病，免除傳統接觸式檢測法的不適感，使受試者可以完全配合檢測，大幅縮短檢測時間；不但可提供患者更舒適、快速的檢測過程，也有助於乾眼症早期診斷。
 
此一國內自行研發的創新性醫療器材，已於2013年通過美國 FDA 510K認證、2015年通過中華民國TFDA第二等級醫材認證，並獲得上市許可以及美國專利，將可造福乾眼症患者。
 
相關媒體報導：
中央廣播電臺：國內創新研發 非侵入式檢驗乾眼症
中國時報：熱感應新技術1分鐘檢測乾眼症
聯合晚報：檢測乾眼症 只要１分鐘
自由時報：乾眼症病友福音！陽明大學開發紅外線診斷新技術
蘋果日報：乾眼症新輔助檢測法1分鐘完成
 

前排左起：本校邱爾德教授、中研院林本堅院士、交大濵口宏夫老師、本校光電所陳柏熊博士、中榮黃穰基主任；後排左起：交大藪本宗士博士、安索克博士

 

 

本校生醫光電研究所邱爾德教授以及交通大學應用化學系暨分子與科學研究所濵口宏夫講座教授、台中榮民總醫院共同合作，以分子光譜研發自動檢測口腔癌組織分析方法，將可協助臨床醫師診斷病情，進一步提升手術精準度。

 

據統計，台灣罹患口腔癌人數近十年增加2倍，每年約有5400名新確診個案，不僅逐年增加，更有年輕化趨勢，高居男性腫瘤死亡原因第四位。由陽明、交大共同開發的這項新技術，使用分子拉曼光譜偵測病變組織，可自動分辨出正常組織與病變組織，且操作方法較傳統簡易準確，將可提高手術精準度。

 

這項技術開發，是由濵口宏夫教授、邱爾德教授共同指導本校生醫光電所博士生陳柏熊，並與研究室團隊成員島田林太郎博士、藪本宗士博士、安藤正浩博士，及台中榮總牙科部黃穰基主任、李立慈醫師，進行跨校、跨國、跨領域合作。研究成果已在今年一月發表於《自然》（Nature）旗下的《科學報導》（Scientific Reports）國際期刊。

 

分子的拉曼光譜（Raman spectroscopy），可視為每個分子獨有的分子指紋（molecular fingerprint），如同每個人皆有自己專屬、獨一無二的指紋；而生物組織中的分子組成更為複雜，因此，如何將生物組織的拉曼光譜進行有效的分析，讓臨床醫師、病理師在沒有光譜學知識的基礎下即可進行癌症輔助診斷，一直是光譜學家努力的目標。

 

有鑑於此，結合交大、陽明與台中榮總學、醫界三方的合作團隊，利用拉曼光譜技術結合多變數分析法，分解口腔癌組織中大量增加的角蛋白分子（keratin）之拉曼光譜，並進一步定量、比較角蛋白分子組成成分在正常組織與病變組織的純度，結果顯示癌化口腔組織中的角蛋白分子成分純度較高。未來病理師使用攜帶型拉曼儀器檢測組織再以軟體進行分析，按下檢測按鈕即可自動分辨出正常組織與病變組織，操作方法簡易又準確。

 

團隊表示，此一方法可正確辨識正常與口腔癌組織，人體試驗與臨床應用是下階段目標，期許未來可實踐於口腔癌手術過程中同步判斷病變區域並進行切除，提高手術精準度與醫療效率。

 




本校醫工系劉澤英副教授

由本校醫學工程系劉澤英副教授帶領的「奈米生物材料實驗室團隊」，近年來成功製備出多種多功能奈米級微胞與氣泡，可展現磁振造影、超音波造影、攜載疏水性抗癌藥物，並提升藥物的傳輸效率。繼去（104）年11月於「邁向頂尖大學研發成果展」首次公開發表後，近期再發表由臺北榮總協助提供相關設施的研究成果：劉老師指導團隊成員陳曉萍博士，將前述載體平台技術應用於放射治療，可發揮診斷造影功能，並利用低劑量放射線將毒殺效果集中於癌細胞。利用此一新創的載體平台技術來實現標靶放射治療，為世界首次發表。
 
劉澤英老師表示，他們自行開發的材料具有生物相容性；其中，奈米磁性微泡所採用的，是完全不同於德國團隊現行採用、可能有凝血疑慮的材料；此一創新技術已獲得台灣與美國的專利；體外細胞試驗與小動物活體實驗的研究成果，也已發表於生醫材料學術期刊；目前正積極進一步改善材料配方與劑型設計，未來可望透過醫院現有的超音波造影與輻射造影設施，實現將診斷與治療整合在同一奈米載體上的理想。
 

劉老師研究團隊開發之多功能微胞/微泡子母彈載體，可將藥物精準地帶至癌細胞內（圖／劉澤英老師提供）
 
劉老師指出，該團隊所製備的磁性奈米微胞，可耐受超音波轟擊並具有酸鹼敏感的作用，在磁導引與超音波的作用下，可以有效率地將抗癌藥物載體帶到細胞內部的作用位置，而不至於過早釋放在血管中或細胞外；經實驗結果證明，結合放射治療後，可以大幅降低藥物與放射劑量，並有效提高正常細胞／癌細胞存活比。
 
目前，研究團隊正與臺北市立醫院陽明院區骨科合作，希望將技術推向臨床應用，以減少青少年骨癌截肢的比例，並由團隊協同主持人國泰醫院神經外科陳敏弘醫師（前本校專任教師）來改善罹患脊椎惡性轉移腫瘤病患之預後神經功能。
 
劉老師表示，非常感謝本校、台北榮總、科技部、教育部及許多學術界先進在研究資源上的協助，未來研究團隊會更加努力將系列平台技術推向實際臨床應用；他們計劃在今年完成下階段的學術發表與專利申請，完整建構「可提升藥物療效的奈米載體技術平台」開發。
 
相關媒體報導：
經濟日報：陽明大學發表磁性奈米微胞微泡技術 
 

由本校生物醫學工程學系楊世偉老師、臺北榮總復健醫學部李思慧醫師及工務室工程組劉明工程師共同指導的「Taiyang」研究團隊，以「Brespire穿戴裝置──COPD復健計畫」作品，榮獲教育部生技產業創新創業人才培育計畫「2015生技創新創業獎競賽」醫藥生技組佳作獎。
 
這次獲獎的Taiyang團隊成員，均為本校醫學工程研究所碩士班一年級同學，包括：隊長李思儒、成員莊佩琪、陸奕儒、侯辰運、施怡如、鄭卉珺。他們均於碩一入學後，利用平日上課晚間及周末參與本校「醫藥生技產業教學實習推動中心－生技產業創新創業人才培育課程」的密集訓練。
 
此次得獎的「Brespire穿戴裝置──COPD復健計畫」，是一個慢性阻塞型肺疾（Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD）穿戴式心肺復健系統。近年來霾害日趨嚴重，空氣裡的懸浮粒子（PM2.5）可穿透一般口罩直達胸腔，因而提高COPD罹患率，並增加死亡率的風險。患者在確診後，除了需要進行藥物治療外，更需要持續運動復健以提升心肺功能。本創作以穿戴式裝置結合專屬軟體來激勵病人持續進行心肺復健運動，專屬的運動處方APP可即時提供語音回饋，指導最適配的運動節奏及運動時間；此外，雲端的全天生理監測參數，也可作為日後就醫及大數據分析的重要參考。
 
楊世偉老師表示，本校推動跨領域產業創新、創業人才培育迭有佳績；連績二年獲獎，證明學生可從系統性的學習規劃得到完整的產品研發、營運規劃的思維與方法，期待更多在校學生及校友參加此培訓課程。

資料來源 : http://web.ym.edu.tw/front/bin/ptdetail.phtml?Part=news-10501-04&Rcg=1