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擺脫硬體思維
應用創意決勝智慧醫療

【作者: 王明德】   2016年03月29日 星期二

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全球人口老化日益嚴重,根據信評機構穆迪(Moody’s)的報告預測,2020 年將有 13 國達到「超高齡社會」標準,到2030年則有 34 國達標,以全球最長壽的國家-日本為例,在2020年就有25%人口超過65歲,大量老化的人口刺激出龐大商機,尤其近年來IT技術大量與醫療產業結合,打造出龐大的智慧醫療商機,TrendForce旗下拓墣產業研究所就預估,2018年全球智慧醫療服務支出,如遠端監測、診斷設備、生活輔助、生理數據監測等,將達300億美元,2016~2018年全球智慧醫療服務支出複合成長率約60%。


在前端疾病預防與後端的療後照護,物聯網的感測、傳輸、資料儲存等功能,都大有發揮空間。

IT技術與醫療整合後,帶動了醫療產業的變化,一般的健康醫療可分為4部份,依序為預防、診斷、治療、照護,過去投注最大比例成本部份為診斷與治療,預防階段向來較不受大眾重視,不過如果能在此階段就加以控制,將可有效降低各類疾病的發生,從而減少後面3階段的費用產生,過去醫界在預防階段的作法,多僅為定時健康檢查,近年來IT技術被大量應用到穿戴式裝置與各類健康偵測設備,大幅縮短生理訊號的量測時間,並與物聯網、雲端運算、大數據等IT架構結合,累積個人生理訊號,醫療人員藉此判斷其生理狀況,讓個人的健康醫療作法得以最佳化。


台灣近二、三十年來,均以電子產業為主,不過隨著PC產業的低利化,廠商開始轉向高附加價值的智慧應用,醫療即是各類應用中重要領域,除了原就投入各類垂直應用的工業電腦廠商外,PC產業也開始布局醫療市場,不過由於診斷、治療階段的設備、系統,其精準度需求相當高,且各國標準認證的時間長,因此台灣廠商多以照護設備為進軍醫療領域的切入點。


麗臺科技產品經理周歆凱指出,物聯網會是智慧醫療未來的主架構,尤其在前端疾病預防與後端的療後照護,物聯網的感測、傳輸、資料儲存等功能,都大有發揮空間,他進一步表示,物聯網逐漸改變了醫療產業的面貌,其中又以健康照護的變動最大。



圖1 : 麗臺科技產品經理周歆凱指出,麗臺科技看準醫療市場的發展潛力,在10年前就已投入發展。(攝影/王明德)
圖1 : 麗臺科技產品經理周歆凱指出,麗臺科技看準醫療市場的發展潛力,在10年前就已投入發展。(攝影/王明德)

物聯網在健康照護領域所延伸出的架構有穿戴式設備與家用/社區醫療站兩種,穿戴式設備主要是在手錶、戒指…等內建感測器偵測生理訊號,所偵測的的生理訊號或者即時顯示在設備介面,或者家中的閘道器(Gateway),家用/社區醫療站則是像麗臺科技年來推出的健康站,該健康站有大小兩種,均為雲端架構,居家型可鏈結5~7個穿戴型設備,定時擷取用戶的生理訊號,並可與特定醫療機構連線,社區型則是在設備中設有血壓、血糖、體溫等量測功能,住戶使用配發的RFID卡與設備連線,用以身份識別與隱私保護。


與周歆凱意見一致,意法半導體(ST)大中華暨南亞區資深產品行銷經理楊正廉也同意物聯網將會是智慧醫療未來的主架構,雖與麗臺科技的整體產品走向不同,ST以MCU與MEMS兩種關鍵零組件為主,但他指出,醫療產業也已成為ST的重點應用之一。



圖2 : 意法半導體(ST)大中華暨南亞區資深產品行銷經理楊正廉表示,醫療設備與人體息息相關,產品精準度與穩定度均需遠高於消費性產品。(照片提供/ST)
圖2 : 意法半導體(ST)大中華暨南亞區資深產品行銷經理楊正廉表示,醫療設備與人體息息相關,產品精準度與穩定度均需遠高於消費性產品。(照片提供/ST)

醫療穿戴電子對關鍵零組件的需求,首先是精準度要求極高的生理訊號感測,再來則是大量感測資料的轉換、鏈結、嵌入式處理,以及低功耗無線通訊設計,針對這些需求,楊正廉指出,MCU必須具備低功耗、LCD驅動、ADC、USB、DAC等設計,這也是ST的STM32系列具有的特色。


醫療穿戴電子對關鍵零組件的需求,包括高精準度與大量感測資料的轉換、鏈結、嵌入式處理,以及低功耗無線通訊設計。

過去醫療領域的廠商不多,產品價格高,因此設備商對零組件的成本考量較寬鬆,近年來IT廠商相繼投入,競爭態勢出現,設備商重新審視零組件成本,而除了成本外,在醫療應用的特殊需求下,設備商對此領域的MCU,也有不同要求,由於醫療設備與人體息息相關,品質要求不在話下,精準度與穩定度均需遠高於消費性產品,此外醫療設備價格高昂,汰換速度慢,因此產品零組件供貨保證至少在5年以上,以ST本身為例,在品質與供貨期方面,都必須給設備商必要的承諾。


除了MCU外,MEMS也是智慧醫療的關鍵零組件,尤其近年來穿戴式裝置當道,感測器已成為此領域重點中的重點。


意法半導體大中華暨南亞區類比微機電與感測元件經理蘇振隆指出,感測器無論是在前端的疾病預防、中斷的診斷、後段的照護,都已有相當多成功案例,未來感測技術將應用結合大數據、雲服務的醫療進階應用,透過醫療感測元器件的整合,可以做到以智能終端測量生理檢康狀態,建構更具智慧的醫療服務。



圖3 : 意法半導體大中華暨南亞區類比微機電與感測元件經理蘇振隆認為,不管是MCU、MEMS,目前技術都已成熟,市場的競爭條件來自創意。(照片提供/ST)
圖3 : 意法半導體大中華暨南亞區類比微機電與感測元件經理蘇振隆認為,不管是MCU、MEMS,目前技術都已成熟,市場的競爭條件來自創意。(照片提供/ST)

目前市場對感測器在智慧醫療的未來應用主流共識是穿戴式裝置,手錶、戒指乃至於積極研發中的智慧衣,都會是未來健康照護科技中的重要載體,透過內建於各類載體的感測器,偵測穿戴者的生理訊號,除了即時反應給穿戴者,也可以無線傳通訊方式傳輸至後端醫療系統。


穿戴式裝置除了上述日常可見的手錶、衣服外,復健所用的外骨骼輔具也是業界目前的研發重點,這類輔具主要是協助脊傷人士站立行走,透過內建的重力感測器,讓輔具可以順暢動作。


蘇振隆指出,從技術面來看,不管是MCU、MEMS,目前技術都已成熟,市場的競爭條件來自創意,他也指出,台灣過去以硬體為主,不過包括醫療在內的各類智慧應用,都必須從軟體角度思考,方能設計出貼合使用需求的設備,台灣廠商對這部份或許較不拿手,不過他認為,做就有市場。


周歆凱也同意蘇振隆的看法,他以麗臺科技為例,麗臺以影像卡起家,不過看準醫療市場的發展潛力,因此在10年前就已投入,並成立子公司「威今基因科技」,他指出,IT與醫療各自都是專業極深的產業,兩者要整合並不容易,醫療業導入IT時,有相當久的磨合期,近年來雙方各自延攬對方產業的專家,例如目前多數大型醫院都有資訊長,投入醫療應用的IT公司也延聘有醫療背景的專業人士,周歆凱本身就是醫工出身,不過他也指出,即便有專業人士,但智慧醫療是全新的應用,加上醫療本身又涉及人體安全,因此需要藉由長期的投入以培養專業經驗,方能設計出市場合用的產品,麗臺科技本身也是累積了10年經驗,因此有意投入的台灣廠商必須意識到,此領域不像消費性產品有立竿見影的效果,必須有長期抗戰的準備,方能立足市場。


**刊頭圖片來源(Source: arvato)


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