根據(jù)國際研調(diào)機(jī)構(gòu)IDC預(yù)測(cè)，在2018年全球企業(yè)有高達(dá)75%會(huì)將人工智慧（AI）、機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning）及深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）納入發(fā)展計(jì)畫當(dāng)中。全球人工智慧與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展方興未艾，推動(dòng)新一波科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的發(fā)展浪潮，由科技部創(chuàng)業(yè)培育專案計(jì)畫支持的多家新創(chuàng)團(tuán)隊(duì)近期發(fā)表研發(fā)成果，展現(xiàn)諸多技術(shù)實(shí)力及市場(chǎng)潛力。

本文探究健康、醫(yī)療與照護(hù)領(lǐng)域的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，包括生物檢測(cè)晶片、影像辨識(shí)、人工智慧及機(jī)器人等技術(shù)，以期從各家所擁有的核心技術(shù)能力，能夠共同激盪發(fā)掘產(chǎn)業(yè)未來的新趨勢(shì)及創(chuàng)造新商機(jī)。

生物感測(cè)晶片影像及自動(dòng)化辨識(shí)

圖1 : 生物晶片的應(yīng)用範(fàn)疇(source:工研院生物醫(yī)學(xué)工程中心/CTIMES製圖;2018/06)

一般的生物感測(cè)晶片(Micro-array-chip)包括基因晶片、蛋白質(zhì)晶片、寡核酸陣列、互補(bǔ)核酸陣列等，通常是將可特徵基因之對(duì)偶鹼基序列(探針)排列放置在微晶片上(如抗體)，再將含基因序列之樣品液體倒在微晶片上(如抗原)，進(jìn)而檢測(cè)及摘取所需的資訊；至於微陣列晶片則是採用在微小面積的基質(zhì)上種植高密度的生物探針，其生物探針可分為較短鍊的合成寡核柑酸或cDNA兩種，高密度高於500 probes/cm2，中、低密度則低於500 probes/cm2，具有體積小、反應(yīng)速度快及多工平行處理的特色。

由國立高雄科技大學(xué)電子工程系邱建良副教授率領(lǐng)智慧型光電影像處理團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新「生物晶片影像辨識(shí)」技術(shù)，主要應(yīng)用LabVIEW軟體進(jìn)行影像條碼及數(shù)字於感測(cè)生物晶片的自動(dòng)化辨識(shí)系統(tǒng)，搭配硬體設(shè)備CCD影像擷取平臺(tái)擷取目標(biāo)物件。

圖2 : 「生物晶片影像辨識(shí)」技術(shù)適用於生醫(yī)、光電、預(yù)防醫(yī)療及倉儲(chǔ)等產(chǎn)業(yè)。(攝影╱陳復(fù)霞)

影像擷取辨識(shí)平臺(tái)分成精密型及量產(chǎn)型兩種方式：1.精密型－利用高階CCD影像擷取辨識(shí)平臺(tái)進(jìn)行小量且精細(xì)線寬一維條碼的生物晶片辨識(shí)，最小可辨識(shí)線寬為0.08mm，約每一分鐘可辨識(shí)12個(gè)生物晶片；2.量產(chǎn)型—利用掃描器進(jìn)行大量生物晶片的影像辨識(shí)，最小可辨識(shí)線寬為0.1mm，約每一分鐘可辨識(shí)60個(gè)生物晶片。除了可辨識(shí)雜亂排序的生物晶片，以及具有條碼自動(dòng)轉(zhuǎn)正系統(tǒng)，並搭載辨識(shí)數(shù)字編碼系統(tǒng)等，適用於生醫(yī)、光電、預(yù)防醫(yī)療及倉儲(chǔ)等產(chǎn)業(yè)。

圖3 : 創(chuàng)新「生物晶片影像辨識(shí)」技術(shù)整合軟硬體，採用自動(dòng)化辨識(shí)系統(tǒng)搭配CCD影像擷取平臺(tái)擷取目標(biāo)物件。 (source:國立高雄科技大學(xué)電子工程系/南臺(tái)灣國際產(chǎn)學(xué)聯(lián)盟;2018/06)

創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)採用的Code 128條碼是一種長度可變、連續(xù)性的字母數(shù)位元條碼，除了可使用128個(gè)數(shù)目字，並可左或右雙向掃描，即使條碼180度倒轉(zhuǎn)也能掃描，以及可自行決定是否有終檢碼，條碼沒有固定長度，但包括起碼和終止碼在內(nèi)，最長為232個(gè)字元。至於實(shí)驗(yàn)用樣本驗(yàn)證是依據(jù)Code-128(Type C)條碼規(guī)範(fàn)，使用繪圖軟體製作出條碼並使用顯微鏡放大50倍，進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證。

線上AI藥物開發(fā)平臺(tái)縮短新藥探索期

新藥開發(fā)時(shí)程耗時(shí)費(fèi)力，導(dǎo)入大數(shù)據(jù)、AI的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)與軟體開發(fā)能力等，能夠在新藥開發(fā)探索階段，強(qiáng)化電腦輔助的藥物篩選與設(shè)計(jì)，縮短新藥開發(fā)時(shí)程與提高成功的機(jī)率。

AI預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確度能夠協(xié)助藥物開發(fā)縮短時(shí)程，由臺(tái)灣大學(xué)曾宇鳳教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的線上AI藥物開發(fā)平臺(tái)－Virtual Man，能夠模擬藥物臨床前的試驗(yàn)結(jié)果，並提供結(jié)構(gòu)修飾建議，協(xié)助候選藥物最佳化。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用各式機(jī)器學(xué)習(xí)方法計(jì)算化合物性質(zhì)，預(yù)測(cè)臨床前試驗(yàn)結(jié)果，使用者只需輸入藥物結(jié)構(gòu)，即能獲得所有模擬數(shù)據(jù)並提供藥物結(jié)構(gòu)修飾的方向。

關(guān)於AI預(yù)測(cè)模型皆為臺(tái)大生醫(yī)電子資訊所計(jì)算化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，針對(duì)大型藥廠可提供客製化模型與藥物結(jié)構(gòu)修飾服務(wù)，中型藥廠與學(xué)研單位缺乏建立電腦預(yù)測(cè)團(tuán)隊(duì)，通常需要購買軟體或外包給顧問公司，透過線上AI藥物開發(fā)平臺(tái)運(yùn)用深度學(xué)習(xí)演算法，將能確保模型的高準(zhǔn)確度，未來將以提供軟體及顧問服務(wù)為主。

在新藥探索開發(fā)領(lǐng)域，臺(tái)灣採用大數(shù)據(jù)與AI應(yīng)用還在起步階段，如何擅於有效結(jié)合豐富的基礎(chǔ)研究知識(shí)、大數(shù)據(jù)、AI 演算法開發(fā)，將是線上AI藥物開發(fā)平臺(tái)強(qiáng)化核心競爭力的關(guān)鍵所在。

AI智慧型藥局機(jī)器人虛實(shí)整合綜效

臺(tái)灣的連鎖藥局市場(chǎng)規(guī)模龐大，知名連鎖藥局破千家，智慧藥局系統(tǒng)售價(jià)約10萬元，會(huì)員、病歷及藥品、醫(yī)材等數(shù)據(jù)繁瑣，讓系統(tǒng)作業(yè)不易，為了減輕藥局藥師的重複性作業(yè)，並且提升服務(wù)品質(zhì)及營收，大仁哥團(tuán)隊(duì)由大仁科技大學(xué)多系所和成功大學(xué)電機(jī)系及一安連鎖藥局董事長王有讓組成，大仁科大結(jié)合AI技術(shù)和六萬名校友、兩千家藥局的資訊，打造多元人機(jī)介面系統(tǒng)平臺(tái)，藉以串連用戶端、平臺(tái)端（手機(jī)、機(jī)器人及平臺(tái)看板），將資料傳輸至雲(yún)端的伺服器進(jìn)行資料運(yùn)算及分析，創(chuàng)造臺(tái)灣的智慧藥局，並且具有銷售通路的優(yōu)勢(shì)。

圖4 : 實(shí)體的手持裝置與多元人機(jī)介面系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)合創(chuàng)造虛擬智慧藥局。(source:大仁科技大學(xué)/CTIMES製表;2018/05)

本產(chǎn)品的核心技術(shù)是以AI技術(shù)開發(fā)對(duì)話系統(tǒng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用於藥局場(chǎng)域，該系統(tǒng)包括衛(wèi)教對(duì)話系統(tǒng)（系統(tǒng)文本為藥師提供與認(rèn)證）、處方籤領(lǐng)藥與辨識(shí)，智慧藥櫃（LED顯示）、人臉辨識(shí)會(huì)員系統(tǒng)、藥局物流管理系統(tǒng)、廣告播放及線上購物等功能來解決問題，實(shí)際減輕藥師重複性的作業(yè)負(fù)擔(dān)，協(xié)助藥師及藥助，提升服務(wù)品質(zhì)，以及增進(jìn)藥局的營收效益。

醫(yī)療智能聊天機(jī)器人可即時(shí)諮詢

如果有個(gè)24小時(shí)不打烊的線上聊天機(jī)器人，可以隨時(shí)隨地都能解決商戶客服和行銷的問題，而且是醫(yī)療諮詢，用AI判讀對(duì)話，由專業(yè)醫(yī)師團(tuán)隊(duì)協(xié)助導(dǎo)入醫(yī)療健康聊天資料庫，透過線上服務(wù)協(xié)助找到適合的醫(yī)療院所與科別，無疑是項(xiàng)守護(hù)健康的安心服務(wù)。

預(yù)計(jì)於2019年成立的醫(yī)太公司營運(yùn)長翁子騰說明核心產(chǎn)品，該Ether團(tuán)隊(duì)成員具有醫(yī)學(xué)與AI技術(shù)專才，能深入了解醫(yī)療資訊市場(chǎng)的需求，提供即時(shí)的醫(yī)療諮詢，除了自然語言分析的演算法，醫(yī)療資料庫是其強(qiáng)項(xiàng)，採基本月租收費(fèi)1萬元，若需其他模組功能服務(wù)，則依照不同項(xiàng)目另外計(jì)費(fèi)。至於Ether團(tuán)隊(duì)的客戶以企業(yè)、醫(yī)院、診所為主，目前選擇醫(yī)美診所為早期合作夥伴，先進(jìn)軍醫(yī)美通路。

整合式眼底疾病偵測(cè)照亮眼

近年來大眾的健康意識(shí)提升，許多人關(guān)注個(gè)人健康，並定期進(jìn)行健康檢查，但卻極少人會(huì)考慮為眼睛進(jìn)行健檢，然而3C產(chǎn)品的盛行，讓大家對(duì)於眼睛的健康開始重視，其實(shí)有很多會(huì)造成失明的眼疾，像是黃斑部病變、青光眼、視網(wǎng)膜病變等，在初期都沒有明顯癥狀，而當(dāng)眼部不適求診時(shí)，常已進(jìn)入中後期而難以治療。

圖5 : ＤＭ-35視網(wǎng)膜疾病偵測(cè)軟體著重術(shù)前分析，以協(xié)助眼科醫(yī)師篩檢出早期具有高風(fēng)險(xiǎn)視網(wǎng)膜病變的病患。(攝影╱陳復(fù)霞)

全球高齡化的趨勢(shì)與慢性疾病潛伏都會(huì)對(duì)眼睛的健康帶來高度的風(fēng)險(xiǎn)與威脅，尤其是視網(wǎng)膜病變。以視網(wǎng)膜前膜病變?yōu)槔?，其病區(qū)特徵在於透明薄膜、增生範(fàn)圍擴(kuò)大及會(huì)逐漸增厚，平均發(fā)病年齡在50歲以上，3年內(nèi)有50%的病患會(huì)惡化導(dǎo)致失明，摘除手術(shù)是唯一的治療方式，而術(shù)前追蹤病區(qū)增生範(fàn)圍很重要。

「瑞提納」團(tuán)隊(duì)施秉宏表示，針對(duì)視網(wǎng)膜病區(qū)不易觀察的疾病，他們開發(fā)出一套整合眼底疾病偵測(cè)系統(tǒng)：DM-35視網(wǎng)膜疾病偵測(cè)軟體，著重術(shù)前分析，以協(xié)助眼科醫(yī)師篩檢出早期具有高風(fēng)險(xiǎn)視網(wǎng)膜病變的病患，並且可相容於目前市售與診間所採用的眼底照像機(jī)輸出圖片格式；目前已完成軟體開發(fā)第一代原型，並於臺(tái)大醫(yī)院進(jìn)行初步人體臨床試驗(yàn)（IRB）驗(yàn)證，目前以200人病例為依據(jù)，自行開發(fā)的核心技術(shù)專利則在申請(qǐng)中。

腎鬥士智能系統(tǒng)準(zhǔn)確紀(jì)錄及適時(shí)提醒

臺(tái)大醫(yī)院近期發(fā)生加護(hù)病房洗腎設(shè)備接錯(cuò)管路事件，共有6名重癥病患受到影響，這起事件源自於1名洗腎專科護(hù)理師誤將洗腎機(jī)的RO逆滲透水接成自來水管線，導(dǎo)致醫(yī)療疏失，如何避免醫(yī)療照護(hù)方面的安全異常引起大眾的關(guān)注。洗腎病患除了藉由洗腎設(shè)備進(jìn)行血液透析之外，亦有許多病友在家中自行操作腹膜透析，如果透過器材與微型監(jiān)控系統(tǒng)提醒與協(xié)助，準(zhǔn)確紀(jì)錄在家進(jìn)行腹膜透析時(shí)的相關(guān)資訊，更能夠守護(hù)病友的健康。

根據(jù)中國醫(yī)腎臟科劉耀隆醫(yī)師臨床觀察經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在家中自行操作腹膜透析方式洗腎的病友，常有自行紀(jì)錄不實(shí)或拿錯(cuò)藥水而造成回診醫(yī)師誤判病情的現(xiàn)象。因應(yīng)腹膜透析需要有效及方便的監(jiān)控系統(tǒng)，劉醫(yī)師的臨床需求加上中興大學(xué)機(jī)械系吳嘉哲副教授開發(fā)的微機(jī)電系統(tǒng)與瑞霸生技共同開發(fā)智能監(jiān)控系統(tǒng)的軟體，整合成效，完成尿毒患者智能監(jiān)控系統(tǒng)。

腎鬥士智能系統(tǒng)包括一微型超音波流量計(jì)與一可安裝至手機(jī)的腎鬥士APP，在病友進(jìn)行換液動(dòng)作之前，手機(jī)會(huì)先提醒，透過影像確認(rèn)病友是否拿取正確藥水種類，而在進(jìn)行換液動(dòng)作時(shí)，微型超音波流量計(jì)夾在換液的軟管上，藉由超音波在介質(zhì)流動(dòng)的速率改變紀(jì)錄軟管上進(jìn)入流量(灌液量)及排出流量(脫水量)，將量測(cè)資訊傳至手機(jī)上APP，掌握多位洗腎病友的換液狀況，在有問題的狀況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提出回診建議。

圖6 : 腎鬥士智能系統(tǒng)包括一微型超音波流量計(jì)與一可安裝至手機(jī)的腎鬥士APP。(攝影╱陳復(fù)霞)

在病友使用介面的特色為一鍵搞定(打開腎鬥士APP)、拿錯(cuò)提醒(確認(rèn)藥水種類)、異常提醒(點(diǎn)選連接開始記錄)及濁度參考(藥水拍照上傳)。而經(jīng)由手機(jī)上的APP將數(shù)據(jù)傳至遠(yuǎn)方醫(yī)護(hù)人員系統(tǒng)作紀(jì)錄，單一醫(yī)護(hù)人員能清楚掌握多個(gè)洗腎病友的換液狀況，一旦發(fā)生問題狀況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提出回診建議。

行動(dòng)化、精準(zhǔn)化、個(gè)人化成醫(yī)療之鑰

智慧醫(yī)療以人為本，精準(zhǔn)醫(yī)療概念帶動(dòng)個(gè)人化治療的趨勢(shì)，產(chǎn)醫(yī)學(xué)研合力創(chuàng)造臺(tái)灣新世代智慧科技，從多樣化的「智慧健康照護(hù)醫(yī)材」先端技術(shù)來看，行動(dòng)化、精準(zhǔn)化、個(gè)人化已成為醫(yī)療之鑰，創(chuàng)新研發(fā)成果趨於跨業(yè)、跨技術(shù)領(lǐng)域的整合成效，而資通訊技術(shù)與醫(yī)療的結(jié)合更加緊密，創(chuàng)新科技與設(shè)計(jì)勢(shì)必將打造未來醫(yī)療新模式，而未來具有技術(shù)能力的學(xué)研單位及新創(chuàng)公司將會(huì)更具有影響力，並且吸引更多的國際大廠合作、收購或投資策略布局，以維持其競爭優(yōu)勢(shì)，亦將形成新的產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)系。

**刊頭圖 (source: reader.gr)