智慧醫療需求帶動穿戴裝置技術發展

2016/12/05 - DIGITIMES企劃

隨著物聯網、大數據分析技術的快速發展，能夠感知與擷取資料的智慧穿戴裝置需求日趨明顯，但由於智慧穿戴裝置包括智慧眼鏡、智慧手錶及手環等，始終無法在消費市場掀起如同智慧型手機一樣的浪潮，設法轉進到其他利基市場，便成為智慧穿戴裝置未來的重要出路。

所幸隨著網路醫療科技的進步，讓搭載擷取人體相關資訊感測器的穿戴裝置，得以實現個人化精準治療，不管是在疾病預防、照護管理等，可以提供遠距與居家照護，提升病患的生活品質，減輕醫護負擔，讓穿戴裝置因此找到市場的新藍海。

而隨著人類平均餘命增加以及少子化趨勢，高齡人口比例也將大幅增加。根據國際信用評級機構穆迪(Moody's)所發布的報告，全球有68個國家或地區在2015年會進入高齡化，到2020年更將有13個國家或地區，進入超高齡社會的階段。

由於高齡人口的生理及心理都容易受到傷害，面對災害的應變能力也比較弱，相關的醫療照護產品及服務的需求也應運而生。根據調查機構ABI Research的資料顯示，2015年行動醫療保健裝置總出貨量為1.19億台，預計未來每年都可望以至少38%幅度遞增，2019年總出出貨量可往達到4.27億台，其中主要功能以心律、體脂、血壓等生理數值量測的智慧穿戴裝置，出貨量可望在2018年時突破1.1億台大關。

智慧穿戴裝置在智慧醫療應用，能夠有效發揮，連帶也讓適用於穿戴裝置的技術，如感測器、AMOLED面板等得以迅速發展。工研院IEK研究指出，隨著物聯網應用市場日趨成熟，將使具感測功能的聯網裝置呈現跳躍式成長，帶動感測器於醫療市場的市場比重可望達8.7%，預計2015？2020年產值年複合成長率將達13.7%。

而就應用別來觀察，伴隨智慧醫療風潮興起，包括生理量測、環境監控、與疾病偵測等感測技術也將受到重視。生理量測主要是以量測生命體徵如心跳、呼吸、血氧、脈搏、血糖等資訊為主，其中有些醫療資訊的量測方式，如血糖監控過去都是以侵入式方式檢測為主，由於需要利用指尖採血，有些病患因為害怕疼痛，而導致量測意願下降，進而導致血糖濃度控制不佳，也讓智慧穿戴裝置開始朝向非侵入式與連續監測兩大領域發展。

如Google在2014年發表的「Smart Contact Lens」技術，可透過隱形眼鏡上的感測器，感知糖尿病人淚液中所含的葡萄糖量，同時利用鏡片上的無線通訊模組與天線將數據回傳，來協助監控糖尿病人的每日血糖量。

美敦力(Medtronic)推出的即時連續型血糖監測儀(Continuous Glucose Monitoring Systems；CGMS)，只要將檢測探頭黏貼在使用者的腹部，每隔10秒鐘即會對皮下組織間液的葡萄糖濃度執行一次量測，再透過無線通訊方式，將所得資料傳送到接收器，連續監測時間可達3天。

Proteous則是發展出內建感測器的口服藥丸，搭配外貼式的接受器，可以用來記錄並傳輸病人服藥後的身體狀態變化，並上傳至資料庫。病人除可透過APP進行自我健康管理外，醫生也可用來做為診斷與調整用藥的依據。

除了感測技術，另一個影響穿戴裝置市場的重要技術，就是AMOLED。由於穿戴裝置需要服貼於人體表面，在設計上往往要考量到舒適感，顯示面板也必須兼顧輕薄、省電、全彩化等特性，讓AMOLED因全彩化、無背光模組等特性，逐漸獲得智慧穿戴裝置業者青睞。

隨著Apple Watch開始採用Flexible AMOLED，更引領業者導入AMOLED的風潮。工研院IEK研究指出，自2015年開始，AMOLED在智慧手錶類產品的出貨已經超過LTPS TFT LCD。未來AMOLED應用在智慧手錶的主要規格將以1.2吋與1.5吋為大宗，滲透率可望持續增加。

此外，由於AMOLED技術的反應時間相較LCD為佳，使用AMOLED將可以減少AR/VR顯示設備的眩暈感，加上在製造良率與產能上較易配合業者的需求，也因此提高業者採用AMOLED技術的意願，預估未來採用的數量也將持續攀升。

但穿戴裝置的技術發展，不能只考慮硬體，更要考慮軟體平台方面的整合需求。如想要在醫院內部透過穿戴裝置的定位功能偵測病人位置後，若能配合醫療資訊系統(HIS)輔助，提供病患相關的醫療資訊，就可以用來判斷並預測病人的需求，提供病人服務，除了可以減少病人等待的時間外，也能因為系統提供的醫療資訊更透明，而提升醫院與病人之間的醫病關係。

架設系統分為三層式架構：Server端、Client端與Database端。在Server端層級可採用Python語言建立Web服務，不管是Linux、Windows和Mac等均可有極佳的執行效率。在Client端的部份，則應以Android與iOS兩大行動平台為主要設計語言，藉由與後端的Web服務的溝通，進而建構成完整的應用平台。

如患者的穿戴裝置接收到Beacon設備的定位訊號時，因為每一個Beacon都會有唯一的UUID識別，再加上穿戴裝置中所儲存的患者身份識別資訊，就可識別是誰、何時、在哪裡等資訊，透過 WiFi-AP連接至System Gateway主機後，即可判斷出病患所在位置與所需的醫療資訊，HIS系統若偵測到該病患在醫療流程中需注意的事項時，就可透過網路通知使用者訊息，提供行為建議。

英特爾公司副總裁、技術長暨英特爾資深研究院士Justin Rattner就指出，資訊系統的未來，將是根據使用者所處的情境，來提供多元豐富的科技體驗，情境感知更是未來使用者經驗創造的基礎。

透過穿戴裝置的整合服務，不僅可以做為醫院內部定位設備及情境感知的應用，訊息的主動通知與提醒也是相當重要的關鍵，因為透過情境感知及系統主動偵測及提供服務，醫院不再是被動提供服務，而是可以更主動的幫助病患解決問題需求。

但由於穿戴裝置應用在醫療服務上，一定會有連線與通訊功能，如何確保敏感的醫療資訊，不會在穿戴裝置運作時遭駭而外洩，而裝置本身若出現故障，更可能造成攸關人命的後果，如何提供安全與穩定的服務，也就成為智慧穿戴裝置應用於醫療服務的設計重點。

但AT Kearney機構卻指出，醫療裝置產業在2014？2020年利潤將減少8%，廠商會傾向鎖定已核准的裝置推出新版本，而非研發全新產品。由於現有產品的安全漏洞問題，需要加以重視，美國食品藥物管理局(FDA)已在2016年1月發布醫療裝置網路安全準則草案，希望製造商能夠在產品上市後，仍持續監控及解決網路安全問題，以防病患健康遭受威脅。


圖說：智慧穿戴裝置正開始普及於每個人的生活中(Wikipedia)。