大榮生物科技前瞻技術長、他是大葉大學生物產業科技學系博士班畢業的趙士慶,發揮在學期間培養的生物智慧化技術與創客精神,短短15天就運用手動甦醒球與3D列印,開發出低成本的緊急呼吸器系統。趙士慶博士秉持開源公益的原則,他將無償分享裝置設計圖,一旦發生呼吸器設備短缺時,全球都能透過網絡下載檔案,直接當地組裝,供疫情救急用。

趙士慶指出,隨著中共肺炎(俗稱武漢肺炎,新冠肺炎)疫情加溫,目前歐美包括麻省理工學院及多個研究機構都在進行緊急呼吸器的設計開發。他認為用於急救領域的手動甦醒球已很成熟,因此利用手動甦醒球當主體,結合機械設計、3D列印技術、摩打與控制晶片,用機器取代人工按壓,他發明的緊急呼吸器系統能自動壓縮甦醒球、提供穩定氧氣,並有三個旋鈕,分別調整潮氣量、間隔時間、出氣速度。

趙士慶博士進一步說,呼吸器裝置的設計理念是以適合3D列印的方式進行各項零件設計,只要有3D列印機和線材,就能印出設計圖檔案,搭配摩打、甦醒球等組成呼吸器。他將在網絡無償釋出設計圖

(網址https://www.thingiverse.com/thing:4302479),萬一發生呼吸器緊急短缺時,只要有3D列印設備,全球各地都可以下載檔案,直接列印組裝。材料及摩打等的成本約6,000元以內,不含甦醒球的話,裝置重量僅有1.3公斤,可說是全球目前體型最精緻又具備基本功能的應急用呼吸器。

大葉大學校友趙士慶介紹他開發的緊急呼吸器。(大葉大學提供)
大葉大學校友趙士慶介紹他開發的緊急呼吸器。(大葉大學提供)

趙士慶博士強調,這項發明是針對呼吸器短缺等緊急情況,所開發出來的原型機,並未進行醫材驗證,在醫療資源充足的時候,並非第一選項,不可貿然用於臨床,但在疫情關鍵時候,可以救急。未來他會繼續改良這件發明,發展為醫護相關科系的甦醒球使用教具,示範正確的急救按壓頻率、強度,也不排除商品化和進行醫材認證,希望能減少救護車第一線人員的負擔。

趙士慶博士說,此次緊急呼吸器開發,特別感謝大葉大學食生系徐泰浩特聘教授與護理系的施伊玲老師,先前與徐泰浩老師投入智慧生技研究的合作經驗,是這次發明的基礎,具有護理師背景的施伊玲老師,則是他詢問呼吸治療細節的對象。

此外,他有參加國內MIT呼吸器社群,感謝國內多位創客及呼吸治療師提供專業見解與相關器材支援,他一開始拿不到管材,在台東的陳先生很快就寄給他,還有醫院呼吸治療師給予更精準的呼吸器運作條件,讓他軟件設定可以更完整,還有救護車人員姜先生準備提供模擬肺幫助他後續測試。

大葉大學食品暨應用生物科技學系特聘教授徐泰浩表示,趙士慶博士是系上的傑出系友,他擁有豐富的研發創意,也曾與學校合作蛹蟲草智慧農業研究。此次因應全球疫情持續拉警報,不少國家因為肺炎救命關鍵的呼吸器設備短缺,醫療體系面臨龐大壓力,趙士慶博士特別以過去所學的生物技術為基礎,與校內老師共同針對呼吸照護相關細節進行跨領域研究,發明緊急呼吸器,並將設計圖無償分享給全世界,希望能為防疫盡一分心力。

大葉大學護理學系施伊玲老師說,手動甦醒球通常用於心肺復甦或是人工呼吸輔助,學生剛拿到時容易緊張,不確定怎樣的操作速度比較洽當,趙士慶博士發明的緊急呼吸器,有助於學生了解不同按壓頻率的差別,未來學生在臨床方面也可以更上手。#