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在醫療儀器領域做創新的研發!
電機系的下一個可能

【作者: 劉佳惠】   2012年11月14日 星期三

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這是一間不到十坪的研究室,但裡頭卻隱藏著一台具有千萬等級儀器效果的「醫用高頻超音波影像平台」。這裡,並非是哪間知名醫院的醫學中心,而是位於新莊,輔仁大學電機系黃執中教授團隊的實驗室。


在醫療儀器領域做創新的研發!

「發展尖端醫療器材,是台灣電機系下一個目標。」面臨科技業毛三到四的瓶頸,黃執中嘗試走一條不一樣的路。


黃執中與美商國家儀器公司(National Instrument;簡稱NI)產學合作,利用NI圖形化系統設計與PXI模組,成功研發出醫用高頻超音波影像平台,並已應用在醫學研究上。


「研究超音波是目前很重要的趨勢!」黃執中教授如此說,他解釋傳統超音波影像系統頻率僅可達到3.5MHz至12MHz,加上探頭頻率受到限制,因此,解析度較為不清楚。


然而,隨著電子技術、電路系統以及高頻探頭製作上的進步,高頻超音波影像系統近五年來才開始成熟。「由於超音波的技術建立在電機、電子以及量測技術上,因此身為電機系的一員,我們想在醫療儀器領域做創新的研發!」黃執中志氣高昂地說著。


他解釋,在臨床醫學上,超音波屬於非侵入式的檢驗,能以不犧牲動物的原則,達到觀察目的,並且相當靠近解剖的結果。


  • 「價值來自於用心,我們的不同,正因為比別人更努力、更用心!」黃執中帶領著他的研究團隊,一步一腳印地開創電機系下一個可能。



這是產學合作中最好的例子!

「沒有一種醫學裝置是完美的,因此多方位、多角度的輔助觀察,將能夠做到醫療儀器上的創新。」黃執中解釋,目前輔大的醫用高頻超音波影像平台最高可達80MHz,最小可看見35微米(μm)的範圍。如此清晰的超音波圖像可替未來醫療、生技人員在分析樣本時,帶來很大的助益。


黃執中教授希望能夠藉由美商國家儀器的PXI平台、系統控制器以及週邊相關模組與LabVIEW軟體,以及學界的資源,進行產學合作,在台灣做出屬於自己的高頻超音波系統。


說到選擇與美商國家儀器合作的原因,黃執中教授提到:「NI量測設備相當符合我們需要。尤其以PXI把不同功能的儀器整合在一個介面上,是很大的幫助。」不僅如此,黃執中表示,從硬體到軟體,NI都給了學生很好的支援。


針對產學合作的過程,NI北區學術教育專員邱德正說明:「NI的角色是提供彈性的硬體配備、圖形化的軟體以及技術支援,讓老師自行開發。不僅如此,和學生間的平行溝通與討論,某部份也加速了NI發展平台的速度。」


「這是產學合作中最好的例子!」黃執中興奮地表示,輔大與NI的互動,不僅能增加學生的競爭力,也能進一步幫廠商確認各項產品,讓技術研發可以更精進。


邱德正對此說明:「從與輔大的合作中可以發現,其實台灣的潛力很大,但就是要走自己的路。」他相信輔大與NI的合作,將會產生創新能量。


核心技術要掌握在手裡

談到醫用高頻超音波影像平台的價值,黃執中說:「這個平台最重要的價值,是核心技術由我們輔大電機系自己掌握。」他解釋,輔大從今年起積極推動成立醫療體系,預計2015年開幕試營運,提供新莊、泰山、五股等周遭將近百萬居民良好的醫療照護,成為區域型綜合醫院。


「由於醫院的關係,我們電機系的角色被拉高。」黃執中振奮地說:「我們想要救人!希望透過自主研發的高頻超音波影像平台,能夠貫徹天主教輔仁大學對病人的關懷以及對於醫療的努力。」


談到醫療體系,黃執中提到:「醫院中除了醫生看病,醫療儀器也很重要。再者,醫療儀器有將近半數是由電機系研發的。」不僅如此,黃執中提到,目前國家政策大力扶持醫療器材領域產業化以及新技術應用,因此,不論學界或業界相關關鍵性的自主創新能力將會加快速度突破。


  • 台灣科技業的問題不在於「能不能做」、「做不做得到」,而是在於「要不要做」、「想不想做」。



價值來自於用心

面對台灣科技業已經遇上瓶頸,黃執中表示:「雖說科技業成長幅度沒有往年大,但醫療產業還有機會往前衝!」他繼續解釋,台灣大多數科技公司眼光鎖定於3C消費性電子產品,很少會有公司專門在醫學領域去設計獨特的科技儀器。


黃執中強調:「核心技術仰賴於『核心能量』,還有那一個強勁的『想』」。


由此可知,不論要發展什麼,其實台灣的技術能量相當足夠。因此,問題不在於「能不能做」、「做不做得到」,而是在於「要不要做」、「想不想做」。然而,黃執中說:「天底下沒有新鮮事情,一定有人技術領先於你,因此,『取經』就相當重要。」


因而,他總是鼓勵學生與業界進行腦力激盪、討論,並積極參與國際會議,向各國、各單位學習,以達到領先一步的創新。


他表示:「我們下一步計畫,將會是把研發成果轉為商業價值。」他們將會在現有的平台架構下,重新定義適合自己需求的規格。例如哪些功能該留下、哪些功能該捨去,重新做適性設計,去發展自主的獨有規格。


「價值來自於用心,我們的不同,正因為比別人更努力、更用心!」黃執中帶領著他的研究團隊,一步一腳印地開創電機系下一個可能。



圖一
圖一

關於輔大電機工程系

  • 創始於民國六十六年,大學部分成「系統與晶片設計組」及「電腦與通訊工程組」兩組招生,另設有碩士班及碩士在職專班,並支援本校應用科學與工程研究所博士班電子系統組及計算機組教學及研究。



關於美商國家儀器(NI)

  • NI 正轉變著全世界工程師設計、原型製作,與佈署系統的方法。透過NI 開放式的圖形化程式設計軟體與模組化硬體,超過 25,000 間公司的客戶每年均不斷簡化開發程序、提升產能,並大幅縮短產品上市時間。


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