重要研究概述

1. 應用X光影像合成三維資訊與重建模型：

目前CT與MRI影像是取得三維資料的主要來源，而其輻射、成本、金屬散射等問題會影響其使用的便利性。本人過去五年前就發展兩張以上X光影像資料，反推估植入物在體內的三維定位與磨損資訊，來協助臨床醫師判讀手術植入物在體內的使用狀況。此二維放射線影像的立體判讀技術，將有助於臨床醫師與人工關節研發工程師，能即時瞭解人工關節在體內的使用情況，進一步協助患者病況的診療與植入物設計改改善。此研究目前已經有六篇SCI論文被接受，也獲得2014中華民國生物醫學工程研討會創意競賽特優。

2. 人體組織幾何均值化於植入物幾何設計：

近年來種族和性別的型態/體型逐漸被重視，越來越多針對女性和東方人身材所開發的植入物或醫療器材，這些產品開發過程皆需要透過大量醫學影像的蒐集，統計分析，重建3D模型，以建立該組織的大量解剖外型數位資料庫。本人於博士班時期就協助國內植入物廠商進行組織幾何均值化，在骨盆幾何均值化技術和股骨前髁幾何外型分析都有發表Q1等級之論文，這些技術都有助於醫療器材廠商開發改善現有植入物或器械於東方人不適用之問題。

3. 電腦輔助術前規劃與3D列印客製化導引器械：

透過醫學影像、數位建模、3D列印與數位加工等技術，以建構高階植入物與醫材及其軟體平台。目前正在進行的研究方向包括客製化手術器械與植入物，客製化器械協助導引切骨、鑽孔與定位，提升手術效率與精確度，目前應用於骨矯形手術與人工膝關節置換，跟長庚研究團隊有兩件複雜截骨手術的導引板專利通過(專利號I639409和I795335)，美國專利申請中(Application No. 15/992,806)，也將此技術運用於小動物的截骨矯正手術，這些技術目前正與台大動物醫院和林口長庚紀念醫院積極進行各項動物實驗與臨床測試，未來預期能技轉相關醫療器材廠商。

4. 整合智慧感測器的手術器械：

許多骨矯正和軟組織重建的手術過程都是依據臨床醫師的經驗來判斷矯正或重建的力道或位置，沒有客觀的資訊作為手術過程的依據，將智慧感測器整合於手術器械和導引工具，外科醫生可以更好地感知到手術器械與組織的交互力，增加外科手術的安全性。目前正在進行的研究方向包括將智慧感測器整合於人工膝關節置換與高位脛骨截骨撐開器，來做為韌帶平衡和預防骨裂的依據，提升術後的滿意度和術中的安全性，此技術已執行過兩件國科會計畫(MOST-110-2222-E-011-005-&NSTC-112-2221-E-011-043-)，現正執行智慧感測器整合於高位脛骨截骨撐開器的國科會計畫(NSTC-112-2221-E-011-043-)，相關論文與專利規劃中，此技術也與林口長庚紀念醫院積極進行各項動物實驗與大體測試，並獲得林口長庚紀念醫院研發技術加值計畫補助25萬，現正製作符合臨床實驗的雛形，預計於2024第四季進行大體實驗並於2025年進行臨床測試。 

5. 創新結構與客製化醫材分析與設計：

積層製造技術具有小批量生產和製作特殊外型的優勢，加上先進醫材要具有個人化、輕量化、複合材料性能、多孔結構…等需求，來增加和提升醫材的功能和價值，因此近年來許多研究都是將創新結構和積層製造技術整合來發展新一代的醫材。目前除大量進行創新晶格結構設計和力學分析的基礎研究外[4-6,16]，也將特殊反蒲松比結構運用在新創的鼻竇支架設計，並進行有限元素分析和力學測試[1]，此部分與馬偕醫院合作獲得國科會專題計畫的補助(111-2221-E-195 -003 -MY3)，持續研究發展中。