新聞中的科學~另類變形金剛,新型醫材改變世界

在上到國二『元素的應用』時,我們會談到一些金屬在醫療器材上的應用,

例如鈦(Ti)做成鈦合金,可以作為人工關節,

矽(Si)做成晶圓,積體電路(IC),在資訊、通訊、消費型電子產品上有很大的用途。

在上到國三『力』時,我也會介紹到人工手臂是利用到油壓原理讓力產生放大的效果。

今天看到聯合報『新聞中的科學~新型醫材改變世界』專題報導,

我想這則新聞整理在部落格裡,形成素材,以利日後補充需要。

特別面對高齡化的來臨,生化生醫以及醫療器材是現在以及未來最熱門的工作。

隨著高齡化社會和慢性病人口的增加,醫療照護需求持續穩定成長,

醫療器材產業即將成為各國熱門新興產業。

過去台灣的醫療器材研發多由工程人員主導,

工程人員不一定會把「解決臨床需求」放在第1位,

也沒有機會長時間觀察醫師工作,因而讓醫療、工程之間缺乏有效溝通管道。

國家研究院認為,台灣教育制度的設計太早將人才分流,

使得具備跨領域專門知識的人才太少,研發成果解決不了臨床需求,

自然就無法生產有價值的醫材產品。「台灣-史丹佛醫療器材產品設計之人才培訓計畫」(STB計畫),希望連結史丹佛以及矽谷社群資源,培育「醫材創業家」,同時透過美國灣區的成功育成新創醫材事業經驗,加速國內醫療器材產業升級,開創台灣「醫材新契機」。

虎尾科技大學機械設計工程系助理教授毛彥傑是參與STB計畫的成員之一,

他針對中度膝關節問題的病人設計「iStrider機械腿」。

他說,美國1具「無動力機械腿」售價至少600美元以上,

他研發的「有動力機械腿」則以油壓動力協助使用者方便蹲下、站起,但成本就低了許多。

毛彥傑說,60、65歲以上的長者,最常遇到的生理問題就在膝關節,

他估計,60歲之後男性有20%、女性有30%有此問題。

「我的想法很簡單,就是協助那些膝關節行動困難的人,

讓他們有個簡單的裝置來幫忙行動自由。」毛彥傑表示,

他把產品取名iStrider,代表i.knee(膝蓋)加上i.pump(幫浦)等於intelligent strider(智慧邁步人)。

毛彥傑表示,工程人員開發醫療器材時,強調技術先進和機械性;

在史丹佛大學進修過程中,他學習到「解決臨床需求」往往是最簡單的設計,

也最適合病人、最有商機。所以他捨棄電動機械而採用符合人體關節的「純機械式」,

利用彈簧吸收、儲存膝部彎曲的能量,在伸展回膝部時,再釋放能量協助站立或走動。

毛彥傑指出,現在他做的還是第1代產品,大約需要1年左右時間改良出第2代產品,

讓穿脫、操作更容易,價格也更具競爭力,他看好未來銀髮族的市場。

 

國家實驗研究院與美國史丹佛大學醫學院合作培育「醫療器材設計」人才已經5年,

去年年底舉辦成果發表。截至目前為止,已經有17個跨領域人員學成歸國,

組成8個新的育成公司及團隊,開始開發應用電子通訊技術的高階醫療器材。

國家研究院院長陳良基指出,

經濟部前部長孫運璿和美國無線電公司(RCA)合作的「積體電路(IC)計畫」

(後稱為RCA計畫)成就了台灣的半導體產業,

他希望現在的「STB計畫(Stanford-Taiwan Biomedical Fellowship Program)」

能夠讓台灣跨足高階醫療器材領域,發掘更大商機。

在醫療設備市場中,台灣的製造模式還非常傳統-大量生產已開發成熟的醫療器材,

並用低成本搶市場。

前年全球醫療器材市場規模為2733億美元,但台灣醫材產業只佔25億美元,連1%都不到。

2007年,行政院生技諮議委員張有德、國家科學委員會舊金山科技組組長楊啟航居中促成STB計畫;

該年年底,時任行政院政務委員林逢慶和國科會副主任委員黃文雄率領代表團去美國,由國研院與史丹佛醫學院簽訂合作意願書,隔年計畫開始。

STB計畫的目標是送出41位研究人員到史丹佛進修,

目前已經送出27人,其中有17人回到台灣,或是已經在美國找到合作夥伴,

正在開發符合未來需求的醫療器材。

STB計畫在台灣的主持人是科技政策研究與資訊中心主任林博文。

林博文說,台灣參與STB計畫的人一半是醫師,一半來自學界或研究機構,

目前每年都會送7、8個出國。

他指出,台灣的資通訊科技(ICT)水準很優秀,史丹佛則輔導過很多生技醫材的新創公司,盼雙方合作之下,可以產出「造成人類福利的器材」。

史丹佛的醫材創業課程10年來培養出超過25家新創公司,其中4家已經被大廠併購。

創業家們從觀察臨床需求、發想與開發創新技術、寫商業計畫書來學習「如何發明實用的醫療器材」,並進一步取得創業基金。

楊旺祥

冬山國中理化老師

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