鼻胃管的安裝，多半是對於有吞嚥困難或者意識不清的患者，需要鼻胃管幫助進食，輸入流質食物，直接將食物輸送到胃裡。這條鼻胃管，是一個中空細長的管子，從單側鼻孔進入，經過食道進到胃裡。現今的鼻胃管，管子由鼻孔進入後，需要用膠帶黏在患者臉頰或者鼻子上，以固定鼻胃管的位置，因為不當的拉扯，可能讓食物無法順利進入胃內；也因為需要頻繁更換黏貼的膠帶，容易造成了患者皮膚不適，特別是皮膚細嫩的小朋友，很容易引起紅疹。另外，鼻胃管在胃部位置是否正確，也需要每餐檢查。有鑑於此，是否能重新設計鼻胃管進食系統改善以上這些問題?讓我們來看看2014年由詹姆斯．戴森基金會(James Dyson Fundation)所舉辦的詹姆斯．戴森獎(James Dyson Award)，其中的一項獲獎的作品。(註: 是的，就是那個著名的吸塵器品牌Dyson)
Nutria三大方項改良現有缺點
這個作品名為Nutria，是一整套的鼻胃管進食系統，包含三個部分：1)鼻胃管2)影像裝置,用來偵測管子在胃裡的位置3)流質食物輸送小幫浦。
首先，設計者Darren Lehane先著手改善需要膠帶固定鼻胃管的問題。他設計了一個鎖住管子長度然後塞在鼻孔上固定的小裝置，也是一個閥門，只允許液體通過，睡覺時可以關起來，以避免胃內的食物倒流出來。安裝者可以先大約量測一下患者需要的長度，然後將這個小裝置固定在該位置，剩餘的管子可以剪掉，之後就可以輕易接上外部的管子。
而管子裝好後，要先確認是否放到胃內的確切位置，Nutria應用的是新的兆赫茲輻射(Terahertz radiation)技術，用來照射患者的胃。這就像是各位在機場常見到的X光掃描機，可以看到內部，是介於微波和紅外線光的波長，較X光的頻率更低且波長更長，所以較為安全。這部份要感謝美國加州理工學院(Caltech University, California US)，將這個兆赫茲輻射的微晶片設計得相當小，經過特別設計後，可以將其安裝在智慧型手機上，照顧者可以自行幫患者檢查鼻胃管的位置。
另一項就是改良輸送食物的小幫浦，這部分就是一個桶型小容器，內放置液體食物袋。只要液體食物袋中沒有任何氣體，那麼無論在任何角度，液體都可以吸上來。在進食的時候，可以搭配一個管子，像是輸送氧氣的管子一樣，繞到患者頭上，用完餐再取下來。這個小幫浦只有開關按鈕，其它功能都整合到手機App上，經由藍芽傳遞訊號，照顧者可以調整小幫浦輸送食物的速度。也因為有軟體整合，所有進食過程都會自動記錄，患者用完餐也會傳送訊息到照顧者的手機。這個幫浦還可以放到後背袋中，攜帶方便。
設計考量參訪使用者和照顧者的心得
看看下面這個影片，設計者Darren Lehane相當有心，自己加入網上論壇和患者家屬討論現今鼻胃管的問題，另外也實際訪視過鼻胃管患者和其照顧者。
大家看看這個新式的鼻胃管系統，還有什麼缺點呢?如果手機藍芽傳輸命令臨時不能用，是不是還是要做個手動的機械調整鈕在小幫浦上以防萬一啊!
文章參考：James Dyson Foundation
影片來源：Darren Lehane
圖片來源：pheochromocytoma CC BY-NC-ND 2.0, Darren Lehane, James Dyson Foundation
tetrahertz imaging反射透射都有.應該說應用面不同.現在有不少實驗室開發產品應用在label free的切片檢測.組織切片,皮膚癌,牙齒檢測,機場安檢.等多種應用.
未來5-10年,的確很多發展空間.不少歐洲公司已經有產品上市.
用在鼻胃管偵測,這種小晶片要大約5-10年才商業化.不過想法可行的喔!
介紹影片中用以偵測鼻胃管位置的terahertz系統, 呈現的手機畫面是x光顯影,和terahertz成像有很大的差異, 且實驗用的假人身體裡是不可能呈現這樣複雜的心肺器官影像, 推測是為了介紹影片製作方便先錄了一段影片在手機裡播放. 有進一步的資訊嗎?
是的,這影片的確是為方便表達而拍攝,不是假人的真實狀況.設計者表示縮小版terahertz晶片,可能要5-10年才商業化. 如果對tetrahertz microchip有興趣,可以查查Caltech University in California.
加州理工的介紹在這個網頁: http://www.caltech.edu/news/new-tool-secret-agents-and-rest-us-37673
就內文來看，發明者成功用CMOS打造terahertz晶體，並改變了天線的設計使發射端和接收端均在一塊指尖大的chip上，使這個可隨身攜帶的影像系統增加可行性。但是在terahertz的頻率，波長極短對組織穿透力遠不及一般醫療用的超音波，在人體應用想要看到深層器官如胃、肺應該還有技術要克服，或許是目前成像仍然不佳所以在介紹影片先用x光影片代替。
tetrahertz成像常見在機場檢驗的地方.也有不少應用在腫瘤皮膚癌等的檢測.成像原理比較類似X-ray.除了影像,還有物質成份的檢測.而超音波,成像原理則不同喔!
成像原理來看,terahertz應該比較像超音波,是接收介質吸收後反射回來剩下的波做成像,相較之下x光是穿透,在光源的對面做接收. 而terahertz的波長約1mm到0.1mm之間, 能清晰成像的距離就在這個單位, 所以用在皮膚癌等表淺病變,或上皮癌前病變等會很有用, 若同時考慮terahertz波有很高的水分子吸收率, 想偵測較深層的組織狀況將不盡理想.
可參考這篇: http://www.dmphotonics.com/THz_time-domain_spectrometer/Terahertz%20wave%20imaging_horizons%20and%20hurdles.pdf
謝謝分享深入討論.tetrahertz和x-ray都是電磁波,而超音波是機械波.tetrahertz imaging,根據不同應用,有反射和透射.對於水份的特性,也被用來做為不同組織分辨的方法.