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智慧科技與創新醫材開發

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台灣科技大學教授兼醫學工程研究所所長 郭重顯
台灣科技大學教授兼醫學工程研究所所長 郭重顯

近幾年來ICT、SoC的發展非常快,使得嵌入式系統、物聯網、巨量資料逐漸成熟,許多醫學材料及器材,都有非常長足的進步。台灣科技大學教授兼醫學工程研究所所長郭重顯以輔具系統為例指出,過去有許多設備都非常仰賴進口,科技產業與醫療產業若能相互合作,光是台灣的市場量就會相當驚人,但能否取得,成本也要夠低,都會是未來的發展重點。

尤其在3G/4G行動通訊網路普及下,穿戴式智慧裝置的應用也將更為落實,加上全球對於工業4.0的重視,也將改變醫療系統之創新革命。但郭重顯認為,以往創新醫材較為注重的組成與功能,由於競爭者太多了,創新機會愈來愈不容易,現今與未來應該著重於互連與介面,能否更容易取得及更容易使用,會更加重要。

郭重顯認為,智慧創新醫材與系統的要素,將會著重於多重量測及功能、尺寸縮小及易於攜帶,很多設備要有一定水準以上的接受度,如手術機器人可以讓新進醫生的手術品質就像已經有十年經驗的醫師來開刀。同時還要設法降低人為介入,具備自我診斷及校正的能力。

此外,智慧型創新醫材與系統也不能只適用於醫院,郭重顯認為,台灣的醫院數量成長有限,但是病人數量還是不斷成長,必須要能開發出隨身照護或居家照護器材,運用不需要人為操作的偵測技術,才可以減少人力負擔,才能因應長照的大量醫療照護人力,及資源不足的問題。

而在智慧創新醫材與系統研發考量方面,郭重顯認為,早期設計常常是工程師自己想像,現在必須要跟應用對象溝通,不只是病患、醫療人員及家屬,行動及後勤也很重要,尤其是長期照護人力,一定要掌握使用情境,如讓工程師去體驗盲目或坐輪椅的不方便,才知道要如何去改善,才知道要如何考量適用性問卷、技術地圖、醫療法規、專利衝突等問題,接下來才是技術開發、臨床測試等工作。

在完成產品認證的階段後,還應該考量如何結合保險制度,或是租賃服務,建立回收機制。郭重顯強調,如果後面的服務機制沒有想好,如輔具就可能會因為價格成本過高或使用時間短,而無法被好好使用。

目前的智慧創新醫材與系統相關產品,已經相當豐富,廣泛用於復健、輔具、手術、治療等領域。如傳統使用懸吊系統的下肢復健系統,甚至要用到三個人去幫忙,使用過程其實很辛苦。反觀智慧型下肢復健系統,照護者不但只需要一個人,可以省下更多人力,復健品質也更好,如可以利用系統設定不同的模式,就可以開始執行不同的復健方式,照護者只要專心注意螢幕即可,很多復健數據還會被記錄下來,可以做為量化處理,提供後續復健方式的參考。

郭重顯又以智慧型輔具系統為例指出,傳統的輪椅上坡很辛苦,但智慧化後,輪子可以做出很多彈性的處理,還可以記錄行走的軌跡。更值得注意的是,台灣醫療診所密度非常高,很多輔具設備卻都是用進口貨,如果能夠解決,光是台灣的市場量就相當驚人。

但郭重顯也強調,台灣雖然已經有業者已經做出電子腳,但目前還停留在走路的階段,現在都已經有外國業者發展出可以跑的電子腳了,如何做到隨心所欲,是走、是跑,智慧載具都要能夠做出正確判斷,產品才有競爭力。

至於智慧型手術系統方面,如達文西手術系統已經可以提供更高的準確度、深入度等各種資訊,還可以提升訓練的成果,醫師在實際操刀時,也可以得到更有用的資訊。而在智慧型治療系統方面,已經可以在進行立體定位放射手術時,更為準確有效,但郭重顯也指出,目前類似的系統所費不貲,成為市場能否突破的關鍵。

而在個人市場方面,智慧型穿戴式醫材如智慧手環不但紛紛現身在市場,甚至還有APP可以用iPhone來測心跳,而智慧型照護系統甚至已經吸引微軟加入,郭重顯認為,未來這些適用個人市場的產品,關鍵在於介面及互連,能否達到使用者的要求。

至於其他智慧創新醫材與系統,如手術訓練系統,或是可以讓手術房的燈光配合需求自動處理,還可以做到無影效果的智慧照明系統,其實也都正在發展中。

但郭重顯也指出,發展智慧創新醫材系統仍有很多挑戰,如人才缺乏的問題就相當嚴重,尤其是醫學加工程的跨領域人才,更是非常需要。此外,台灣的動物實驗環境不夠普及,更重要的是有關專利佈局的投入,由於很多產品還沒做出來,許多業者就已經先申請專利了,如果不及早進行專利佈局,好不容易研發的產品要上市時,恐怕會遭遇難以預期的阻礙。

郭重顯最後指出,除了大型的醫療器材公司正極力發展智慧醫療,提供更好的醫療服務外,資通訊以及機電公司也著手切入智慧醫療市場,都已經造成傳統醫材與系統市場正面臨極大挑戰,服務的概念與重要性,將會超越裝置,維修與服務做得好,才能做到永續經營。