【科技防疫】鈦隼生物科技用腦部手術的精準技術做鼻咽採驗,志在保護醫護

科技能不能幫助防疫?當然可以!INSIDE 專訪鈦隼生物科技執行長陳階曉醫師從醫療專業出發,導入機器手臂作為科技防疫的重要突破,透過機器手臂進行鼻咽採驗,大幅降低醫療人員被感染的機率。
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科技能不能幫助防疫?當然可以!INSIDE 專訪鈦隼生物科技執行長陳階曉醫師從醫療專業出發,導入機器手臂作為科技防疫的重要突破,透過機器手臂進行鼻咽採驗,大幅降低醫療人員被感染的機率。

鈦隼生物科技所開發的自動鼻咽採驗機器人,其技術來自原本做腦部手術的機器手臂與導航系統,透過機器視覺來精準定位體內解剖位置。

問到陳階曉醫師為何會想要開發這樣非接觸式的採驗裝置,他表示:「在去年疫情開始的時候,我受邀參加科技部的防疫會議,身為專家小組的成員,思考現有的技術有什麼可以幫得上忙的地方?觀察到醫療人員即使穿著防護衣,還是有可能受到傳染,最好就是不要跟病人接觸,所以就想到把腦部手術的機器手臂,改成進行精準的鼻咽採驗。這麼一來,機器人可以在醫師的監督下做好採集的動作,同時醫師也跟受採者有所隔離而可以保護好自己。」

鈦隼生物科技
自動鼻咽採檢機器人

鼻咽採驗機器人的開發難度是什麼?

從腦部手術轉為鼻咽採檢,聽起來好像簡單很多,不知道開發過程中,是不是有遇到什麼難關?陳階曉醫師分享,最大的差異是腦部手術的病患大部分都不是清醒狀態,但鼻咽檢驗的受採者卻都是清醒的,所以會有感覺、會有反應,這是困難之處。

CDC 建議的採集深度是要深入鼻咽才能正確採驗是否有新冠肺炎病毒,但是太深受採者會不舒服,太淺所採集的檢體又可能無法精準檢驗。所以自動鼻咽採驗機器人雖然不需要像是腦部手術那麼精密,但是也是一個挑戰。

透過機器人採驗,除了可以避免醫護在過程中被感染,其實也因為可以精準深入鼻咽而降低受採者的不適,每一位受採者都是量身打造的採驗距離和角度,其導航系統的精準度誤差不超過 2mm,跟腦部手術同等級。

鈦隼生物科技
自動鼻咽採檢機器人

隨著對新冠病毒的了解,持續調整與優化

談到這套系統的開發過程,一來陳階曉自己就是外科醫師,所以很熟悉醫師採驗過程會遇到的問題,專業技術上沒什麼難處,不過隨著對新冠病毒越來越了解,也對這套採驗系統有所調整。

例如一開始只有兩公尺高的屏風隔離受採者和醫師,但是後來發現新冠病毒會透過空氣傳染,所以從簡易屏風改成受採者在負壓環境、醫師在正壓環境。此外,也為了避免檢體在送驗過程可能會造成處理人員受到感染,所以整個樣本轉移系統也都特別優化。

鈦隼生物科技
零接觸防疫採檢站

目前最新的版本是設置在貨櫃屋,一間負壓房給受檢者,一間正壓房給醫師,受檢者的房間有好幾盞高強度的紫外線殺菌燈,可以在一分鐘以內把環境中的病毒消滅掉。此外,空氣的流通也很強,一分鐘換氣一次,所以每位受檢者離開之後,除了消毒以外,負八到九個大氣壓,也能讓空氣快速更換,避免受檢者的互相傳染。

再加上機器手臂的精準採集,能大幅降低受採者所感受到的不適,所以不僅沒有出現過出血、嘔吐等情況,連咳嗽、打噴嚏等容易污染環境的現象也很少見,如果有發生,那就是穿防護衣的清潔人員進去處理。

最後,因為病人會接觸到的只有下巴架,所以除了紫外光以外,也會用酒精進行清消。整個流程在兩分鐘內可以搞定,機器人採檢其實只要幾秒鐘,不過還要透過機器視覺進行定位,所以一個人的採驗流程大概只要五分鐘,而機器手臂則是醫師進行控制,不是機器手臂自動執行。

零接觸採檢裝置的普及

目前這套自動鼻咽採驗機器人已經裝設和準備裝設在五家醫療院所,最近疫情爆發後,台積電也捐贈了八間零接觸採檢站。其實這套系統去年就開發出來了,但是因為台灣疫情防堵得很好,所以大多數的醫院不覺得有需求,如果一天只採檢十個人,用現有的防護就足夠了,直到今年進入社區傳染的階段,需求才出現。

沒有這種有足夠防護的科技輔助的話,醫療量能就會出問題,畢竟醫師可以在獨立空間進行非接觸式的採集,除了有空調以外,也不必一直穿脫防護裝備,效率高也能做比較久,再加上不會被傳染,更能保護整體的醫療量能。

不過這套系統的設置要三到四週的時間,因此疫情爆發後,即使需求出現了,但也都還在趕工設置的狀態,希望設置完成後,可以進一步釋放更多的醫療量能,也增加採檢的能量。

未來的方向:用機器人降低醫護人員的負擔

陳階曉醫師也分享,17 年前經歷過 SARS,損失一些同學和好朋友,現在又遇到新冠肺炎的疫情,不希望還有憾事發生,所以特別希望可以透過新技術的引進來保護醫護人員,因為雖然中間歷經了 17 年,可是醫護人員所使用的防護裝備並沒有太大的差異,N95 還是N95,但科技的進步其實已經很巨大了,汽車都開始自動駕駛了,是不是有更好的方式來做防疫呢?

陳階曉醫師認為,或許我們在醫療照護上的努力還不夠,今天可以用機器手臂進行採檢,那是不是有一天可以用機器人去照護具有高度傳染力的流行病患者,來保護珍貴的醫護人力?

所以現在先努力保護更多的醫護人員,至於未來的發展,陳階曉醫師則提到了機器人手臂非常精準,但是問題在於速度太慢,所以效率上還是不夠好,未來如果有足夠的營收,希望可以開發速度上更快速,但卻能更安全的系統,其實不必擔心快就會不安全,因為安全取決於精準度和感應器。

現在的問題這套系統是從腦部手術的裝置改過來用的,腦部手術的情況下,患者被麻醉不會動,手術室通常也不趕時間可以慢慢來,但是採檢上如果想要更有效率,使用上就需要額外去優化。

核稿編輯:Anny

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Photo Credit:傑思·愛德威
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