以手持式電子鼻系統早期偵測與長期監控慢性阻塞性肺病的病患－子計畫一：分析慢性阻塞性肺病呼氣氣體(2/2)

本技術提出慢性阻塞性肺病(COPD)早期檢測和長期監控的電子鼻系統，由臨床與工程兩方面同步進行。在臨床方面，先收集病患的呼出氣體進行分析，建立與呼出氣體對應關係；工程方面，以感測器、信號處理、演算法，設計、開發、並整合一個低電壓、低功耗、具辨識功能的電子鼻系統晶片。最後基於所開發之電子鼻系統晶片，發展成一手持簡易的 COPD 偵測系統，最後應用於實際臨床實驗，以驗證 COPD 早期檢測和長期監控之可行性。 本技術著重於慢性肺阻塞症與氣體的資料庫，透過 COPD 病人呼吸氣體採集辦法和分析，建立呼出氣體與疾病嚴重度的對應關係；為偵測低濃度 COPD 病人氣體，開發靈敏的感測材料，以奈米中孔洞碳材取代一般市售碳黑，達到更高的再現性、選擇性、靈敏度；使用隨機類神經網路的低功率類比晶片對感測器信號進行處理，開發之系統晶片具備低功耗、強健性和學習能力，可降低信號維度利於後端處理並減低功耗負擔；系統基於設計晶片的可擴充功能，可結合複數個晶片，強化氣體感測、處理和神經演算之能力；晶片結合溫濕感測器，開發溫濕度補償演算法，可進行溫濕度校正，以對抗病人個體差異的影響。