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AI醫療大勢降臨 台灣要建第二座神山
服務場景延伸至社區與家庭

【作者: 季平】   2023年09月26日 星期二

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人工智慧(AI)、大數據(Big Data)、物聯網(IoT)與5G-6G網路發展的速度一日千里,造就工業物聯網(IIoT)、車聯網(V2X)蓬勃發展,科技的影響力也擴及智慧醫療,打造出「醫療物聯網」(IoMT)。面對來勢洶洶的全球高齡化趨勢,智慧醫療不僅能提升醫療服務品質、緩解醫療人力不足的問題,還能減少醫療管理的資源耗損。


導入智慧醫療是趨勢也是必然!

幾個數據可以看出智慧醫療的重要性與急迫性:聯合國「2022年世界人口展望」報告預估,2030年全球人口將達85億人、2050年將達97億人。在全球人口成長的同時,也迎來高齡社會與超高齡社會:世界衛生組織(WHO)指出,未來30年內,65歲及超過65歲的老年人口將呈倍數成長,不只考驗各國政府的社福能量與養老金制度,也考驗著醫療系統與醫療人力的承受能力。


世界衛生組織(WHO)的另一項統計指出,2030年全球約需990萬名外科醫師、護士與照護人員,可見醫護人力荒也是亟待解決的問題之一。


台灣高齡化的速度可能更快,國發會預估,2032年65歲以上人口將逾25%!雖然台灣有健保,但三不五時傳出健保可能破產、醫護低薪、過勞又或者轉戰他國的新聞難免引發民眾恐慌。


此外,醫師受限於看診時間與績效等壓力,只能給每位病人3-5分鐘的時間,不僅一身專長無法發揮到極致,也可能無法在第一時間或短時間內協助病人找到可能的致病因子或提出更有效的建議,間接拉長病人輾轉於各科門診找病因的時間,甚至可能錯過治療黃金期,加上人腦容易受年齡、情緒、壓力、健康等因素影響而干擾醫療人力的品質。想維持高品質的醫療照護水準,導入智慧醫療(eHealth)是不得不然,也是明智的選擇。


智慧醫療市場現況

世界衛生組織(WHO)對於「智慧醫療」的定義是:將資訊與資通訊科技(ICT)應用於醫療及健康領域,包含醫療照護、疾病管理、公共衛生監測、教育及研究等範疇,並且鼓勵會員國優先發展數位健康科技(Digital Health)。歐盟於2012年即提出「數位醫療行動計畫」,側重於保護個人資料及醫療資訊,做法是透過區塊鏈生物醫學資訊網絡,連結醫療照護工作者、生醫產業與民眾,以提高醫療資訊的流通性。


美國食品藥物管理局(FDA)於2020年成立「卓越數位健康中心」(Digital Health Center of Excellence),推動行動健康裝置(Mobile Health Devices)、軟體醫材(Software as a Medical Device)、穿戴式醫材等新興智慧醫療應用,這類智慧醫療概念已發展成為「醫療物聯網」(IoMT),將系統平台、物聯網、應用程式、感測器等技術應用於健康照護領域,如促進健康、協助診斷、輔助醫療產品等相關應用。


工研院產科國際所副所長張慈映指出,智慧醫療服務以智慧醫院為核心,透過穿戴裝置、物聯網、健康資訊與數據等工具,將醫療服務場景從醫院延伸至社區、家庭等場域,有助加速醫療決策與醫院處理急症的效率、改善流程以完善醫病關係、簡化行政流程以縮短照護者耗費在行政工作上的時間、優化醫院服務流程設計以提升服務品質,至於導入數位供應鏈與技術(如自動化及機器人)則有助提升營運管理效率。


智慧醫療市場包含遠距健康、醫療資訊系統,工研院產科國際數據顯示,2021-2026年相關市場的年複合成長率(CAGR)約為15.9%,市場規模達2,760億美元;市調公司Grand View Research報告指出,2030年全球智慧醫療市場規模預估將達3,852億美元,年複合成長率達12.8%,成長性較大的領域包含「智慧監護設備與器材」和「醫學影像設備」。至於2021年較為熱門的智慧醫療創投案則以遠距問診、數位預防、智慧醫院較為熱門。


看準智慧醫療商機,國際大廠如微軟、飛利浦等積極佈局,如2021年微軟以160億美元收購語音辨識公司Nuance Communications,希望藉此改善醫療、語音互動場景的服務品質;飛利浦於2020年以28億美元收購發展遠距監測心臟病服務的生技公司BioTelemetry,聚焦未住院病患的遠距醫療照護。國際GPU大廠輝達(Nvidia)今年上半年投資科技生物商Recursion Pharmaceuticals以加速新藥研發,在全球掀起另一股AI醫療風潮。



圖一 : 全球智慧醫療投資趨勢。(source:橙動脈與蛋殼研究所)
圖一 : 全球智慧醫療投資趨勢。(source:橙動脈與蛋殼研究所)

智慧醫療的應用與發展

近年來最常應用於智慧醫療的新興科技包含人工智慧(AI)、區塊鏈(Blockchain)、雲端(Cloud)、大數據(Big Data)、邊緣運算(Edge Computing)與5G(Fifth Generation)。麥肯錫報告指出,智慧醫療主要影響自主管理、疾病預防、慢性病管理、疾病診斷、診斷分流、臨床決策支援以及照護服務等領域,有助改善病患經驗及醫療成效、提升醫療體系與醫護效能,還能避免醫護過勞。


隨著產官學研與醫界跨平台整合應用的案例增加,智慧醫療的應用場景也越來越多元,不少醫院的放射科、病理科、眼科已導入AI,協助醫師篩檢醫療影像;遠距監測、AI示警系統、虛擬助理等智慧醫療應用可以讓病患分攤自己的健康責任,腫瘤科、心臟科、神經內科等AI進展快速的科別已經透過專業合作,串聯AI與臨床流程,逐步改變醫院的組織文化與醫療專業能力;越來越多AI解決方案導入臨床應用,輔助醫師做診斷決策;AI融入健康照護鏈,有效整合醫療教育、疾病診斷及維護民眾健康。其他智慧醫療應用還包含基因檢測、細胞治療、微創手術等。



圖二 : 全腦人工智慧影像輔助分析系統DeepBraiM。(source:Taiwan AI Labs)
圖二 : 全腦人工智慧影像輔助分析系統DeepBraiM。(source:Taiwan AI Labs)

跨域合作的案例不勝枚舉,舉例來說,台灣微軟(Microsoft Taiwan)與台灣人工智慧實驗室(Taiwan AI Labs)攜手合作,微軟Azure混合雲將陸續導入Taiwan AI Labs研發的各類型AI產品與聯邦學習平台(Harmonia),原生串接Microsoft Teams醫護協同合作平台,以及Power Automate、Power Apps等行動化、自動化及大數據分析工具,以提高醫護生產力、提升訊息橫向溝通整合,以及提高醫療服務品質與病人安全管控成效。


Taiwan AI Labs將全腦人工智慧影像輔助分析系統(DeepBraiM)上架Microsoft Azure雲端平台,該系統可臨床應用於腦部磁振造影檢查(MRI)影像分析,檢查腦部相關腫瘤與病徵,未來也將陸續推出Medical AI臨床應用與基因定序等精準醫療解決方案(如急重症、胸腔X光、不孕症等)。


也有業者切入行動智慧裝置或穿戴式醫材應用領域,許多醫療產品已經從機械式走向電子式或數位化裝置,比方傳統量測血壓使用水銀血壓計,如今則使用電子儀器,甚至一般人可以藉由行動載具記錄或管理健康狀況,比方蘋果(Apple)的iPhone、iPod touch或Apple Watch等產品就有這類「健康」資料管理、基礎生理狀況量測等功能。



圖三 : 台灣人工智慧實驗室與台灣微軟共同推動精準醫療解決方案。(source:Taiwan AI Labs)
圖三 : 台灣人工智慧實驗室與台灣微軟共同推動精準醫療解決方案。(source:Taiwan AI Labs)

隨著家庭醫療裝置與聯網設備的蓬勃發展,需要更輕巧的裝置結合手機APP,提供資料存取、健康監測等功能,比方胰島素注射貼片可在監測到低血糖時啟動自動注射、心律監測貼片可以記錄心跳數據,再透過網路將資料傳送至手機APP或醫療院所等單位。新一代智慧醫療裝置通常配備尺寸更大、解析度更高的彩色顯示器,搭配觸控與控制等功能,而這些裝置都需要高儲存容量的Flash。


看好智慧醫療發展,台灣記憶體大廠旺宏電子(Macronix)也推出各種容量儲存、超低電壓(功耗)產品(如NAND、NOR Flash等系列),滿足各種智慧需求。旺宏還推出電子膠囊(e-capsules),如具有監控基礎體溫與生理機能的電子膠囊、非侵入式膠囊大腸鏡以及投藥系統。電子膠囊內建MCU、鏡頭、電池及快閃記憶體(Flash)。


電腦大廠宏碁旗下的宏碁智醫主打眼科使用的AI影像判讀及智慧醫療器材,開發首款眼科AI軟體「智視康VeriSee DR」,可協助醫師診斷糖尿病患者的視網膜病變。長佳智能則鎖定腦神經、心血管與癌症等急重症領域的AI醫療,其中,電腦輔助AI分流軟體「腦出血檢測系統」可以協助排序醫療工作流程,從臨床原始影像傳輸系統中抓取腦部電腦斷層掃描影像,經過AI推算,即能確認是否出現急性腦出血症狀。其他如鴻海、廣達、華碩等科技大廠也紛紛切入智慧醫療市場。


遠傳電信則開發「5G遠距診療平台」,善用5G高頻寬、低延遲特性以及雲端傳輸、AI智能分析等特性,將病患的生理數據、高清檢測影像即時傳輸至遠端醫療院所,再由醫師進行視訊及多方會診,達成高效率的遠距醫病溝通,還能支援虛擬健保卡認證及健保申報機制,全時錄影以完善電子病歷,充分保障醫病雙方權益。


今年6月舉辦的台灣國際醫療暨健康照護展(Medical Taiwan)也有不少智慧醫材創新亮點,如安盛生科展出安必測PixoTest,可進行多種生化檢測(如脂質和糖化血色素),數值可同步傳輸及記錄,有助心血管等慢性病患者進行長期居家健康監測與自主管理;蓋德科技推出的生醫數據智慧監控手環系統,可以將體溫、血壓、血氧、心率等數據整合至醫療資訊系統(HIS),透過on-demand services緩解醫護人力缺口;矽響先創的「穿戴式聽診器」及「智慧感測鞋墊」結合穿戴感測科技、AI與物聯網技術,架構「運動健康感測平台」。



圖四 : 遠傳自主開發的5G遠距診療平台。(source:遠傳)
圖四 : 遠傳自主開發的5G遠距診療平台。(source:遠傳)

智慧醫療下一步 台灣的機會與挑戰

智慧醫療產業與資通訊(ICT)密不可分,對於台灣來說,除了發展完整的電子產業供應鏈,ICT方面的研發能量也是優勢之一,非常適合打造智慧醫療模式,除了降低醫療成本、提升醫療照護品質及效能,還能使民眾獲得更適切的治療及預防保健服務。


安侯建業(KPMG)健康照護與生技產業服務團隊主持會計師寇惠植觀察,台灣具有全球ICT產業領導地位,醫療保健系統相當完善,全民健保涵蓋率高達90%以上,也完整建置了「健保醫療資訊雲端系統」,奠定了遠距醫療產業立足點,此外,台灣取得醫療資源相對容易,不少企業的遠距醫療發展策略以海外市場為目標,接軌國際,希望創造新商機。


雖然智慧醫療商機可期,仍有挑戰需克服。KPMG《健康照護及遠距醫療市場現況與前景》報告指出,遠距醫療將成未來新常態,台灣的挑戰在於資安規範、網路基礎設施、長期資金挹注與穩定的商業模式。


尤其IoT、AI等技術整合應用與數位裝置之間連動密切,遠端操控、跨平台傳輸可能涉及病人的個資與隱私權,影像資料等大數據分析也涉及政策與規範問題。此外,智慧醫療服務須取得主管機關核准才能應用於醫療診斷,至於遠距診療、親自問診及觸診之間是否存在品質良莠問題,或可能延伸更多醫療糾紛,這些都須納入考量。


生策會副會長、前台大校長楊泮池指出,2023年將塑造未來十大醫療保健科技趨勢,最為關鍵的是「AI人工智慧醫療」;廣達創辦人林百里則指出,智慧醫療將是台灣的第二座護國神山。智慧醫療是大勢所趨,台灣能否挾ICT與電子產業鏈完整優勢,站在趨勢的浪頭再造神山,值得期待。


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