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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

374期2023年06月號

出版日期:2023/06/15

正方形 Icon 創新之鑰 Innovation

工研院連續七年榮獲愛迪生獎

撰文/編輯部

工研院勇奪2023愛迪生獎(Edison Awards)在美領獎。左起為工研院北美辦公室主任王明哲、生醫與醫材研究所副所長呂瑞梅、資訊與通訊研究所工程師陳柏瑋、資訊與通訊研究所組長廖彥彰、生醫與醫材研究所副組長鄭淑珍、生醫與醫材研究所專案經理李若屏。
工研院勇奪2023愛迪生獎(Edison Awards)在美領獎。左起為工研院北美辦公室主任王明哲、生醫與醫材研究所副所長呂瑞梅、資訊與通訊研究所工程師陳柏瑋、資訊與通訊研究所組長廖彥彰、生醫與醫材研究所副組長鄭淑珍、生醫與醫材研究所專案經理李若屏。

有「創新界奧斯卡」之稱的愛迪生獎,日前揭曉,工研院七度獲獎,獲得1金1銀1銅殊榮。與陶氏化工(Dow)、杜邦(DuPont)、3M、LG等大廠共同在國際上發光,再次讓臺灣的健康醫療與智慧科技躍上國際舞台。

愛迪生獎(Edison Awards)是紀念發明家愛迪生追求創意與卓越精神而設置,旨在鼓勵對世界造成實際影響與改變的創新研發,是國際上極具指標性的創新獎項,素有「創新界奧斯卡獎」美譽。

在全球近400多項技術/產品的激烈競爭中,今年工研院獲得1金1銀1銅榮譽。AI及5G節能的「O-RAN節能專網網管技術」,是打造智慧化管理5G基站系統節能的軟體平台,拿下金牌獎;「超分子複合技術眼藥滴劑」則在金牌獎莫德納(Moderna)技術之後,搶下銀牌獎;「智慧射頻熱消融系統」獲得銅牌獎。

「臺灣囊括八項愛迪生獎,其中工研院勇奪三項,十分優秀、相當驚人。」愛迪生獎執行總監法蘭克.波納費里亞(Frank Bonafilia)表示,「工研院不畏失敗,勇敢創新,成為各項趨勢的領頭羊,充分彰顯其本質與職責。工研院總能研發可解決世界重大難題的創新技術,以國家級的規模來支持,持續創新研發來解決全球嚴峻挑戰。以此次獲獎技術為例,工研院利用非侵入性眼藥水,取代眼球扎針治療黃斑部病變,開啟了醫療生態系新的研發方向,引領創新前所未見。」

工研院院長劉文雄表示,近年來工研院透過跨領域合作打造具有市場競爭力的創新技術,這次很榮幸有三項技術獲獎,證實我們以市場技術為導向的研發獲得肯定。

其中,獲獎的三項技術包含「O-RAN節能專網網管技術」、「超分子複合技術眼藥滴劑」、「智慧射頻熱消融系統」,均已透過不同形式或應用進行技術移轉、邁向商品化,廠商包含和碩聯合科技、信力生技、仁寶電腦,已帶動產業化的效益非常卓越。科技發展一日千里,劉文雄表示,工研院將持續保持創新動能、兼顧研發與市場鏈結,協助臺灣產業厚植研發實力,轉型升級爭取國際商機。

經濟部技術處處長邱求慧指出,臺灣的科技研發實力長期獲國際肯定,技術研發也密切貼近全球產業趨勢,經濟部以科技專案支持法人研發前瞻創新技術,屢獲國際大獎。欣見工研院今年以三項技術獲獎,再度於國際舞台展現臺灣在AI人工智慧與5G資通訊科技、生醫領域的前瞻創新研發能量。

金牌獎:O-RAN節能專網網管技術 用AI讓5G更節能

5G的大頻寬、低延遲、廣連結特性,讓5G成為數位轉型的重要關鍵,但在追求速度的同時,5G耗用的電力也相當驚人。由於5G基站收發器比4G基站多,要達到跟4G相同的覆蓋範圍所需基站數量,也比4G多。據估計,5G基站耗電量估計是4G約1.5倍以上,追求電力最適化是5G的重要課題。

工研院研發的「O-RAN節能專網網管技術」是打造智慧化管理5G基站系統節能的軟體平台,使用AI人工智慧演算法,將終端裝置重新導向至特定基站,在不降低服務品質下,讓更多的基站進入休眠狀態,減少耗電節省成本。此項技術目前已技轉和碩聯合科技,協助產業進軍北美市場。

這套系統透過智慧模組化技術,能夠快速依據不同專網需求加以優化,讓專網布建如同安裝APP一樣快速簡單,無論在智慧工廠、智慧醫院、智慧娛樂、智慧倉儲物流、無人機等5G專網,都能快速適用。目前已經協助多家網通設備商加值與產品升級,期望未來持續以智慧化技術,提升資通訊產品的能源效率,並快速複製、壯大專網應用,帶動臺灣產業數位轉型、蓬勃發展。

銀牌獎:超分子複合技術眼藥滴劑 深層眼部傳輸的技術

根據統計,全球約有2,500至3,000萬人有黃斑部病變的問題,其中濕式黃斑部病變好發於年長者,主要成因是眼底視網膜產生血管變性,出現液體滲漏而影響視力。由於病灶位於眼底不易觸及,須採眼球注射的治療方式。病患每一到兩個月,就要到醫院替眼睛「打針」。「針頭扎眼」的治療方式不僅造成病患極大恐懼,還容易引發眼部出血、感染、眼壓上升及視網膜剝離等風險。

濕式黃斑部病變主要成因是眼底視網膜產生血管變性,出現液體滲漏而影響視力;由於病灶位於眼底不易觸及,目前治療須採眼球注射的治療方式。過往,患者需舟車勞頓地前往醫院來等待醫師打針,且多數人對於傳統的「眼內注射」、「針頭扎眼」才能將藥物送入眼球內,容易感到極大恐懼及壓力。

「超分子複合技術眼藥滴劑」是一種讓眼藥傳輸至眼部深層的技術,這項創新的傳輸技術,除了解決患者害怕的問題,也能大幅降低眼睛打針這種侵入式治療可能引發的眼部出血、感染、眼壓上升,以及視網膜剝離等注射相關副作用。此外,患者不用在醫院裡等候眼睛注射,只要在家滴眼藥水即可進行治療。

工研院針對濕式黃斑部病變研發出「不需眼睛打針、在家即可治療」的眼滴劑,藉由特殊的眼底傳輸技術,採用分子級載體,表面極度親水且尺寸極小,可以快速通過眼表淚液層,加上特殊賦形劑組合,再層層穿透特性不同的眼內各層構造,直達眼底病灶處,有效減少血管滲漏面積。

以濕式黃斑部病變等病灶位於眼後房的眼科疾病來說,經過多重疾病模式驗證顯示所開發的眼藥水,不僅與現行眼內注射的療效相當,且不必眼睛打針,可望取代現在的治療方式,民眾未來將不必往返醫院,只要在家就可自行完成治療;此技術已完成技轉信力生技,並進入臨床二期試驗。

銅牌獎:智慧射頻熱消融系統 整合微創手術獲上市

肝癌是臺灣常見的惡性腫瘤,早期肝癌可使用俗稱「電燒」的射頻熱消融(FRA)的方式來治療,將電極探針插入肝臟腫瘤,利用熱能殺死癌細胞。過去醫師在做肝腫瘤消融時,必須為病人多次拍攝腹部斷層掃描影像,再調整入針路徑,如此反覆照射,人體勢必吸收大量輻射。

工研院研發的「智慧射頻熱消融系統」(Intelligent Radio Frequency Ablation;iRFA),是全球第一個整合微創手術、超音波影像與演算法的高階醫材系統。「智慧射頻熱消融」結合資通訊與超音波影像技術,以微創手術將單支可調式消融電極針,導引至病灶進行局部治療,不僅傷口小、恢復期也短;相較於過往傷口大、恢復期長且風險高的大手術,更能順利將腫瘤切除。

此外,「智慧射頻熱消融系統」所採用的消融電極針可依腫瘤大小更換尺寸,減少誤燒範圍,而且病人無須使用顯影劑,系統可自動比對消融區域與原設定的範圍差異,適用肝腫瘤、甲狀腺結節治療,未來還可應用於肺、乳房、腎等腫瘤,及心血管治療等治療。

「智慧射頻熱消融」系統開發過程歷經元件材料選擇與測試、電極針機構設計、控制電路設計以及演算法驗證等重重關卡,包括反覆選材和測試可耐高頻能量的生物相容性材料,以維護病人與操作者的安全;為提升高頻能量消融效率,反覆模擬與實測驗證電極針內循環冷卻水最佳的熱傳結構,且搭配機構設計可調整腫瘤消融體積於2到6公分;依據生物組織反覆實測結果,建立以智慧運算的脈衝高頻信號,並經系統判斷消融狀態和即時控制,可輔助醫生得到最佳的消融條件,經過多次與臨床醫師進行動物試驗,驗證整體系統符合臨床治療效果和使用情境。

該技術現已技轉仁寶電腦,也取得臺灣醫材認證及上市許可,美國醫材上市許可則在審查中,有望帶動臺灣高階醫材產業進一步成長。

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