下背痛無藥可醫?開刀不行改採「電刺激」,精能醫學與美國醫材大廠合作提出新解方
下背痛無藥可醫?開刀不行改採「電刺激」,精能醫學與美國醫材大廠合作提出新解方

下背疼痛(Low Back Pain,LBP)是現今僅次於感冒第二常見的病痛之一,以美國為例,目前約有210 萬人患有下背部疼痛,而台灣則有約 70 萬人有類似問題,其成因來自於一般性坐姿不良、運動傷害等。以往治療下背部疼痛的方式就是開刀,包括打入骨釘、骨板,但此方式不但無法治本,更容易復發,對疼痛感受的控制效果仍顯不彰,時常導致背部手術後衰敗症候群(FBSS)的發生。

編按:背部手術後衰敗症候群(Failed back surgery syndrome,簡稱:FBSS),主要因為背部脊椎(俗稱龍骨)手術日益增加,若術後狀況病人的認知與期望有落差,則容易造成「背部手術後衰敗症候群」,其原因包括:心理精神因素、術前診斷正確與否、手術者的開刀技巧等。

近來,歐美國家醫療機構多以植入式脊椎電刺激器 (Spinal Cord Stimulation,SCS)作為下背疼痛的新治療方法,透過植入式電子裝置刺激神經,干擾或阻斷痛覺傳遞,進行更有效的疼痛管理。

儘管 SCS 在歐美已經是普遍且成熟的市場,但是在台灣卻仍然是個正在探索的領域。有鑑於此,台灣新創精能醫學(GiMer Medical)專注於神經電刺激應用(Neuromodulation)與植入式電子設備開發,並在 2018 年研發了全新的療法,成為台灣第一家植入式電子裝置進入臨床試驗的醫材公司,「我們希望可以整合台灣的電子器材與醫療應用,填補上台灣這方面的空白。」精能醫學創辦人之一張季衡(Rex Chang)表示。

蓽路襤褸的學院派拓荒者,連接台灣高階電子醫材產業鍊

精能醫學的成員多來自於台大研究團隊,透過政府的鑽石起飛計畫,由跨領域的師生共同研究醫材創新,包含了電子、機械以及醫療領域等等;2012 年,張季衡博士將技術與團隊從台大醫學工程研究所技轉成立公司,當時恰逢台灣電子硬體產業愈趨成熟的環境,因此五位學生決定放棄各自領域的發展機會,創立了精能醫學,持續研究神經電刺激應用與植入式電子設備的開發。

精能醫學團隊成員,後排右三為共同創辦人暨執行長張季衡(Rex)
圖/ 精能醫學提供

「我們對這個研究題目已經很有感情了,而且其實真正創業的契機是,我們發現台灣沒有高階醫材的相關供應鏈。」在美國,醫療用電子器材不但具有多元的解決方案,也都有完整供應鏈,然而,台灣因為沒有成功案例的關係,資源和支持體系相對缺乏,對於如何封裝器材、如何將刺激裝置連動神經、以及連接器相關的供應鏈等,國內沒有足夠的人才協助發展。

即便如此,張季衡仍認為,台灣的電子業環境其實是非常適合做高階醫材的,「我們剛好有療法與醫材專利,得到歐美大廠的經驗協助,可以作為台灣第一個案例。」張季衡說,精能醫學也在整合更多的電子業,為台灣補上高階電子醫療器材產業供應鏈的空白。

「拓荒者」這個角色的路並不好走,從 2013 年創業開始,精能醫學花了整整七年才完成醫材供應鏈與製造商的整合,而神經電刺激應用相關的療法研發,也花費了五年的時間,才於 2017、2018 兩年間才完成了二十人臨床實驗,「臨床實驗後,看到與前臨床實驗出現相同的趨勢,我們那時候真的很開心。」張季衡激動地分享往事。

吸引巨人目光的創新療法,成第一個獲得美敦力投資的台灣生技公司

神經電刺激領域應用廣泛,它是利用微弱電流刺激表皮神經,使痛覺傳遞受阻,便不會感覺到疼痛。從 1958 年開始,心率調整(pacemaker)就已經應用了神經電刺激技術,其他如聽障聽力刺激、視網膜植入跟動力義肢等等也是相關應用,而精能醫學則是將其應用於疼痛治療領域,並以「生物電子藥」(bio-electronic medicine)這樣的角色定位自己。

相比於市面上頻率小於 1,200 赫茲的植入式脊髓電刺激產品,精能醫學採用超過 20 萬赫茲的超高頻電刺激神經,藉以達到長期控制疼痛的療效,只需要使用五分鐘,便可以維持兩到三天的控制效果;此外,因為短時間的電刺激就可以有長期效果,精能醫學將其研發的「植入式裝置510k」 設計成無電池裝置,使體積縮小到只有 17cc 左右

「我們的核心技術在於緩解疼痛,包含慢性疼痛、癌症、腕隧道症候群與器官刺激等,目前專注於頑固性慢性疼痛市場,主要原因在於市場已經成熟,且這技術成功率較高。」張博士提到,這個「植入式裝置510k」共有三個組成要件:控制器,植入電刺激器(IPG)與電極,可達到以下三點療效:

  1. 快速復原與舒適:無電池裝置小,未來有巨幅縮小的空間。
  2. 止痛效果更佳:所開發刺激參數可延長使用者疼痛舒緩時間,大幅降低 電刺激次數。
  3. 降低副作用:刺激過程無感覺異常。
精能醫學脊椎電刺激產品
圖/ 精能醫學提供

精能醫學將 2017、2018 年的臨床實驗成果於美國發表,這個全新的療法引起了世界第一大醫療技術公司美敦力(Medtronic)的興趣,就此獲得美敦力旗下的美敦力中國醫療基金(Medtronic China Venture Fund)投資,也是首個獲得投資的台灣生技對象。透過美敦力的投資與協助,精能醫學在臨床開發驗證、不同市場的法規、如何取得 FDA 認證等方面,得到了相當寶貴的經驗,「我們就是站在巨人的肩膀上學習。」張季衡說。

取得認證才是關鍵,期待以台灣硬體實力服務更多患者

不過,醫療器材領域最關鍵的並不是新技術或是申請專利,而是如何透過驗證、拿出證據,以此取得在各國販售的許可。就算取得了可以銷售的資格,如何行銷、打通銷售通路也會花費一筆可觀的資金,因此目前精能醫學的商業模式為研發與銷售,並將產品授權給各大廠商(如美敦力),交由這些已經有通路的廠商販售,再進行分潤。

在美敦力的協助之下,目前精能醫學預計於今年要提出安全性報告跟動物實驗,獲得美國 FDA 認可,就可以於美國進行 IDE(investigational device exemption)的臨床實驗,完成這些臨床實驗與驗證之後,精能醫學預計於 2021 年在美國進行樞紐性臨床試驗(pivotal studies),方可獲 FDA 取證販售 ;至於台灣本土的 TFDA,也在等待實驗驗證,目前已經找到三位願意合作的醫生。

神經電刺激與 SCS 的應用在歐美市場已經成熟,目前國外擁有的自動化參數調整技術以及縮小化的硬體裝置,都是精能醫學欲努力的方向;不過,張季衡最關心的仍然是患者的實際使用情況:「SCS 這類高級醫材價格高昂,能負擔得起的人不多,所以需求量實際上可能比我們想得來的大。台灣什麼能力都有,我們是否有可能把這個產業的局勢翻轉?這是我們的大目標。」

創業快問快答

  1. 希望提供這個社會什麼價值?希望解決甚麼樣的問題?
    改善老化問題,利用植入式電子長期照顧與健康管理

  2. 創業至今,做得最好的三件事為何?
    團隊建立、國外策略的成功與研究深度的投資

  3. 就目前市場狀況,您認為貴公司服務的競爭優勢為何?
    專利且有特殊療效的神經調控技術(目前用於止痛市場)

團隊資訊

公司名稱:精能醫學股份有限公司(Gimer Medical)
成立時間:2013/1/1
產品名稱:植入式脊椎電刺激器用於頑固性疼痛緩解(Spinal Cord Stimulation for pain relief)
上線時間:尚在申請 FDA
團隊人數:34 名
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關鍵字: #Meet創業之星
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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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