非侵入式洗腎成效確認與腎病快篩之呼氣氨檢測器

光電工程學系     2019/12/19
交大教授冉曉雯(左一)團隊開發出呼氣就能馬上快篩腎臟病高危險群和洗腎成效的醫材。
  • 確保及促進各年齡層健康生活與福祉
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  • 交大教授冉曉雯(左一)團隊開發出呼氣就能馬上快篩腎臟病高危險群和洗腎成效的醫材。

世界上約有11%的人口患有慢性腎臟病,而2014年台灣地區末期腎臟疾病以及透析病人之盛行率與發生率,更為世界之冠。透析(洗腎)病患的治療品質,須依靠血中尿素氮來提供醫生計算透析效果以及判斷其營養攝取狀況,然而目前血中尿素氮仰賴血液檢查,無法經常進行,因此,本研發之核心目標在於開發一非侵入式之呼氣氨檢測器,藉此輔助洗腎成效之確認,造福廣大洗腎人口。呼氣檢測因其非侵入式、快速簡便的特性,日益受到重視。而目前已有許多文獻探討呼氣中的氨氣與洗腎成效重要指標之一的血中尿素氮具有高度相關性。

本團隊使用新穎的垂直奈米孔洞結構製成超靈敏氨氣感測器,經過多年努力建置出高靈敏度呼氣氨檢測系統,已經對血液透析之病患進行呼氣氨檢測,並得到與血中尿素氮高度相關的先期成果;近兩年,我們更對不同期的慢性腎臟病患者進行收案分析,發現呼氣氨可作為慢性腎臟病快篩工具。

此成果與台大醫院新竹分院陳長江醫師共同進行了洗腎病患呼氣氨的臨床實驗,獲得成功結果陸續發表(ACS Sensors, 2(12), 1788-1795, 2017; ACS Sensors, 4(4), 1023-1031,2019, J Breath Res.14(3):036002, 2020 ),並與團隊獲得執行科技部創新醫療器材專案計畫(屬於政府旗艦計畫)(2017/05 開始),進行臨床適應症確認以及可商業化原型機的製作。且獲得立衛科技有限公司的長期支持,開發了可攜式呼氣氨偵測儀,並參加2018年未來科技展讓一般民眾可以現場使用測試,獲得陳建仁副總統以及科技部陳良基部長蒞臨指導,並成功建立了慢性腎臟病快篩的應用,獲得媒體報導;從2018年起並獲得林口長庚醫院腎臟科田亞中主任支持,進行121人次大量收案,且由田主任領軍,在呼氣氨與腎絲球過濾率(慢性腎臟病分期的指標參數)的分析上獲得良好成果,發表於醫學期刊Biomedicines,且到美國腎臟年會進行發表,獲得廣大迴響,有美國電子報Healio進行報導。

儀器的開發依循非侵入式醫療器材法規,並與臨床成果結合後,開始準備未來可提供醫療器材臨床的成果,包含清晰的適應症,符合法規的原型機,以及可使用矽晶圓代工量產的感測晶片。我們預期此輔助性之醫療器材可針對慢性腎臟病高危險群提供快篩,以利早期發現早期治療,也可改善血液透析病患之透析治療品質、鼓勵居家洗腎以降低國家醫療成本。