2016年02月18日 星期四 23:57:08

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『2019榮陽聯合研發成果發表媒合會』

麻醉深度監測/腦疾遺傳篩選/醫療大數據 榮陽開發有成

2019.11.12 環球生技雜誌記者/李林璦、巫芝岳

『2019榮陽聯合研發成果發表媒合會』 麻醉深度監測/腦疾遺傳篩選/醫療大數據 榮陽開發有成(攝影:吳培安)

『2019榮陽聯合研發成果發表媒合會』
麻醉深度監測/腦疾遺傳篩選/醫療大數據 榮陽開發有成(攝影:吳培安)

今(12)日,國立陽明大學與臺北榮民總醫院共同舉辦聯合研發成果發表媒合會,會中展現榮陽團隊雙方結合的堅強實力,包含以心電圖訊號數估計麻醉深度之演算法與裝置、北榮醫療資料收集資訊系統以及神經發育疾病腦細胞之影像分析等技術,期盼吸引更多產學合作開發。

臺北榮總麻醉部許淑霞醫師。(攝影:吳培安)

臺北榮總麻醉部許淑霞醫師。(攝影:吳培安)

剛獲得台北榮總60年院慶「創新性醫療技術與服務重大成就獎」的北榮麻醉部醫師許淑霞,在會中發表了「以心電圖訊號數估計麻醉深度之演算法與裝置」。

這項裝置透過麻醉時的心電圖,便能透過運算呼吸性竇性心律不整(respiratory sinus arrhythmia, RSA)的規律與非規律成分比,來估算意識受到麻醉藥影響呼吸和自主神經的程度,藉此推算麻醉深度。

許淑霞指出,現今麻醉深度的監控,多是使用「腦電雙頻指數(BIS)」,量測腦波所估得。然而腦波訊號微弱,偵測其訊號的儀器精密、操作較困難,還需搭配特殊電擊使用,因此較難作為日常手術的例行監控。

許淑霞表示,肺臟(呼吸)、心臟、腦波三者的互相影響,其實透過電訊號仔細分析都能夠得知。其團隊開發的技術,便是利用病人「麻醉深時呼吸較單調規律,麻醉淺時呼吸變得紊亂」的特性,演算出比腦波估算更為精準的麻醉深度,且只需透過單一心電訊號就能進行運算,臨床使用上方便許多。

該技術在發表期刊論文前已進行專利佈局,目前已取得台、美、中三國專利,證明其創新性及可行性。

臺北榮總資訊室高級工程師朱原嘉。(攝影/吳培安)

臺北榮總資訊室高級工程師朱原嘉。(攝影/吳培安)

今年一月北榮大數據中心開幕,台北榮總資訊室資訊高級工程師朱原嘉與大家分享北榮醫療資料收集資訊系統,他指出,以往要將病歷資料電子化,通常一筆筆依照先前的報告輸入進電腦中,因此產生很多非結構化資料,且大多為健保申報而設計,都是屬於日誌形式的紀錄。

榮總配合癌症卓越計畫,2016年就導入ICD-10之標轉診斷代碼來撰寫病歷以進行病歷管理,其整合之臨床研究數據資料庫,可作為大數據或AI使用。

榮總進一步建立了「北榮醫療資料收集資訊系統」,是以臨床研究與臨床作業流程設計為基礎,結合醫學詞彙代碼模組,由工程師自行開發智慧醫療詞彙分析控制模組,並與醫護人員共創「我的病人視覺化系統瀏覽模組」的一項創新醫療資訊系統。

朱原嘉表示,該系統可主要提供4大解決方案,一為個案品管清單解決方案,可進行病人個案管理、 資料品管及分類功能;二為醫療資料分類解決方案,可將每筆醫療資料進行分類,藉此達到處理高變動性醫療詞彙輸入以及轉换成研究臨床資料庫的需求。

三為建構各式檢驗與醫療詞彙設計與產生解決方案,朱原嘉指出,由於以往研究者都是利用Excel或Access的方式將資料記錄,或紀錄在紙本上,但在未來大數據分析時變得相當麻煩,藉由該系統,使用者僅需輸入數個自變項單純預後因子,就能計算出依變項複合式預後因子的值,可確保研究資料完整正確登錄。

最後,也是北榮醫療資料收集資訊系統最重要的一個部份,就是資料儲存與分析解決方案,除了資料儲存外,還能夠將資料匯出成一個診療資訊服務來做進一步的查詢與分析。

朱原嘉表示,該系統目前已獲一項發明專利,並獲得二項SNQ認證。不過,目前,該系統仍僅限榮總院區使用,且尚無法自動抓取病歷輸入,期盼未來能持續開發精進。

國立陽明大學腦科學研究所蔡金吾副教授。(攝影:吳培安)

國立陽明大學腦科學研究所蔡金吾副教授。(攝影:吳培安)

陽明大學腦科學研究所蔡金吾副教授為大家帶來一種針對大腦發育異常疾病而開發的新型遺傳篩選方法。蔡金吾指出,在大腦神經發育過程中,神經幹細胞發育成神經細胞,要經過發育、分裂、分化、遷移等步驟,若其中一個過程出現問題便會造成大腦產生相關疾病,造成大腦發育異常(malformations of cortical development, MCDs),常導致兒童癲癇和發育遲緩、學習障礙及腦性麻痺等。目前,尚有許多MCD發病機制的基因突變未被發現。

蔡金吾便透過子宮內電穿孔植入跳躍基因來誘發體細胞突變,在以雙光子顯微鏡觀察神經幹細胞的發育,藉此找到了33種潛在的大腦發育異常基因,其中包含許多先前已涉及與神經元發育相關的基因和未知的致病基因。

蔡金吾更進一步與台北榮總的神經醫學團隊合作,研究局灶性皮質發育不良(FCD),分析了6個FCD患者不正常放電的腦組織部位,進行全基因定序後,在患者中找到6個突變點,其中有3個突變點,與蔡金吾先前在體外實驗中發現的致病基因不謀而合。

有望在未來轉換成拯救生命的關鍵靶點,其建立的新遺傳篩選方法也將成為尋找大腦發育異常疾病的新平台。

蔡金吾除了建立該遺傳篩選新方法外,也建立了新技術─透過雙光子顯微鏡,可以直接看到老鼠腦中的大腦神經活動、類澱粉蛋白的沉積與大腦發炎反應,未來也將結合人工智慧對影像進行分類與分析,期盼未來能應用於大腦免疫、抗發炎及阿茲海默症機轉之研究。

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