2025 台灣醫療科技展／睡眠檢查不用貼滿線！雙和醫劉文德：雷達＋光纖「非穿戴監測」，揪出呼吸中止與心臟惡化
很多人一想到「睡眠檢查」，腦中浮現的畫面是：躺在陌生病房、全身貼滿導線、翻身都不方便，結果那一夜根本睡不好。雙和醫院胸腔內科劉文德主治醫師在醫療科技展演講指出，這樣的檢查不只讓病人痛苦，還可能「低估」或「高估」睡眠呼吸中止的嚴重度。
他帶領團隊以雷達與光纖感測技術，發展出「非穿戴式」睡眠監測系統，不必黏貼任何電極、也不用戴手錶，就能在醫院與家中長期追蹤呼吸、心跳與睡眠品質，甚至看出心臟功能惡化與情緒變化。
住院睡眠檢查，嚴重度可能被低估也可能被高估
傳統的多導睡眠檢查，需要住院一晚，頭上、臉上、胸口、四肢都貼滿導線與感測器。劉文德說，對很多人來說，這是「又陌生、又綁手綁腳的一晚」。有些病人因為太不自在、睡得比平常更淺，反而「低估」了平常在家較嚴重的睡眠呼吸中止。也有另一種情況，平常只要側睡就好很多，但在檢查當晚因為貼了太多線，翻身困難，結果「高估」了病情。
他自己也曾親自去做檢查，只是想體驗一下：「終於撐到以為天亮可以回家，一看手錶才兩點而已，意思就是真的很難睡。」
非穿戴雷達監測：躺在床上就能看呼吸與睡眠品質
為了讓睡眠監測更貼近日常狀態，團隊導入「雷達感測」技術。原理和大家熟悉的倒車雷達、飛機雷達類似，雷達發出訊號，打到胸口再反彈回來，從細微的起伏就能看出呼吸與心跳變化。
- 放置方式：雷達裝置放在床邊、距離胸口約 70–100 公分的位置，病人只要照常躺著睡覺即可。
- 能看到什麼：
-呼吸頻率、呼吸是否穩定
-有沒有出現呼吸變淺、呼吸停頓
-睡覺時翻身、躁動程度，可推估睡眠品質好不好
劉文德表示，北醫與雙和團隊從 2020 年起研究雷達睡眠偵測，歷經約 5 年，與標準睡眠檢查比對後，準確率可達 9 成以上。目前技術已取得專利，並朝醫療器材證照邁進，未來可作為正式的睡眠呼吸中止檢查工具。
從 COVID 病房，看見「隱形」睡眠呼吸中止
雷達技術原本鎖定睡眠檢查，疫情期間卻派上了另一種用場。當時確診病人被關在負壓病房，醫護進出要全套防護衣。團隊把雷達放進病房裡，透過遠端監測呼吸，不用頻繁進出房間，就能掌握病人呼吸狀況。順勢一看，他們也把這些病人的睡眠呼吸型態抓出來分析。
結果發現：
- 第一波疫情時，大約 3–5 成 確診病人有「重度睡眠呼吸中止」。
- 到 Omicron 流行時，比例甚至上升到 5–7 成。
國外也有一項研究，針對 257 位確診者做睡眠檢查，結果只有 2 人沒有睡眠呼吸中止，且約 58% 是重度。這些數據和雷達觀察到的情況非常接近。
劉文德指出，很多人確診後長期咳嗽、睡不好、注意力不集中，常被歸為「long COVID」「腦霧」，但背後很可能也有「原本就存在、卻沒被發現」的睡眠呼吸中止問題。
光纖床墊：安養院、精神科病房也能「零干擾」監測
除了雷達，團隊也與光纖研究團隊合作，開發「光纖床墊」技術。光纖是一條細線，正常時光在裡面傳遞，看不出變化；一旦被彎折，就會出現漏光。把光纖做成一片，墊在床墊底下，當有人躺在上面、呼吸、翻身、甚至心跳時，就會造成不同程度的彎曲與訊號變化。
特色包括：
- 敏感度高：哪個位置有人微微動一下、甚至走跳，都能被捕捉。
- 可辨識呼吸與心跳波形：
-呼吸：緩慢起伏的波形
-心跳：呼吸波上疊加的小尖峰 - 應用場域多：
-安養院、護理之家：持續看長輩夜間呼吸，有些裝置甚至可在臨終前呼吸變化出現異常時，提前提醒照護者。
-精神科病房：思覺失調、躁鬱症、重度憂鬱等住院病人，很難接受身上再多綁線，光纖床墊就成了「完全零穿戴」的監測方式。
目前也有大型研究計畫進行中，觀察重大精神疾病患者，如果睡眠呼吸型態開始變得不穩定，是否可以作為情緒惡化、即將發作的早期指標。
從呼吸看心臟：呼吸不穩，可能是心臟衰竭的警訊
雷達與光纖看得到呼吸型態，也成為觀察「心臟功能」的窗口。
有一種典型的呼吸型態是，一段時間呼吸越來越用力、越來越深，接著突然變得很淺、甚至暫停，過一陣子又再度深呼吸，反覆循環。醫學上這類「過度換氣 + 呼吸暫停」交替的型態，常見於：
- 睡眠呼吸中止患者
- 心臟衰竭、心臟功能不好的病人
研究顯示，每一個呼吸循環愈「長」，代表心臟功能愈差。例如心臟功能良好的人，循環時間可能約 40–50 秒；心臟衰竭病人則可能拉長到 80 秒以上，且隨著心臟衰竭急性惡化，這種循環會變得更頻繁。
團隊進一步讓系統自動分析夜間呼吸：
- 算出睡眠呼吸中止的嚴重度
- 監測是否出現「過猶不及」的呼吸循環、比例多少、每次循環時間多長
結果會自動產生成報告，透過 LINE 等方式通知病人、家屬與醫療團隊。例如：一小時呼吸中止 23 次，睡眠時間 4.8 小時，過度換氣/呼吸不穩占 15%，循環時間平均 80 秒。這套技術同樣獲得專利，並已在心臟科臨床試驗，希望未來心臟衰竭病人出院後，在家睡覺時只要把雷達放在床頭，就能提早偵測到呼吸模式變化，搶在「喘到受不了」之前調整治療。
提前 90 秒預測呼吸中止，讓呼吸器更聰明
睡眠呼吸中止並不是「突然一秒就堵住」，而是喉嚨肌肉逐漸變軟、氣道慢慢塌陷的過程。劉文德用「軟吸管」比喻，硬吸管很好吸，但軟吸管會被吸到扁掉，我們會下意識用更大力去吸；同樣地，人睡得越熟，喉嚨越軟，就會開始用力呼吸、掙扎一陣子，才真正完全堵住。
這段「掙扎」會反映在心跳變化上。團隊將呼吸中止發生前 30、60、90 秒的心率資料拉出來分析，發現其實可以從心跳型態猜到：「大約 90 秒後，這個人會出現一次呼吸中止。」這項技術後來申請專利，也已發表研究，並與加拿大一家呼吸器廠商合作，希望未來的睡眠呼吸器（CPAP）不再是「等呼吸停了才加壓」，而是能在系統預測到即將呼吸暫停時，提前把壓力調高，讓病人戴得更舒適、也更有效。
文/楊依嘉、圖/巫俊郡
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