〈工業技術資訊月刊〉AI加醫療守護健康人生

※來源:工研院
工研院生醫與醫材研究所副所長王明哲。(圖:工業技術資訊月刊)
工研院生醫與醫材研究所副所長王明哲。(圖:工業技術資訊月刊)

撰文/王志鈞

基因編輯嬰兒誕生、免疫療法成抗癌新希望、AI 大幅提升新藥開發速度與效果,2030 年的疾病治療將是怎樣的光景?工研院「2030 技術策略與藍圖」中的「智慧醫療」次領域,跨域整合 AI、資通訊與生醫技術,加速醫療產品與服務開發,增加醫療產業附加價值,有效降低國民醫療支出,人生更自在健康。

科技愈來愈人性化,過去人們生病必須「以人就醫」,在醫院進行檢驗、診斷與治療,但因就醫勞心勞力,加上疫情衝擊,2030 年,人們的就醫習慣可能與現在大不相同。工研院預見醫療資源的「去中心化」成為智慧醫療大勢,「過去診斷與醫療幾乎全都集中在醫院,隨著醫療設備行動化、手持化、微型化與居家化等技術升級,將會逐漸往診所、社區與居家發展,」工研院生醫與醫材研究所副所長王明哲說。

醫電進展加速醫療手段去中心化

醫療資源去中心化的趨勢,可從居家血糖監測解決方案、居家呼吸治療醫材的日益普及略窺一二,而 5G 商轉後,「遠距醫療」就是相當被看好的應用之一。王明哲表示,未來急救設備可望更輕便,便於配備到救護車上,檢測儀器可以微型化並放到社區診所,甚至居家都能隨時監測。未來醫院將具備兩大功能為主,一是急診、二是手術,「民眾只有在需要做像核磁共振這類大型、昂貴並高精密檢查與治療時,才要跑醫院。」

工研院在「健康樂活」應用領域中規畫「智慧醫療」次領域,以「智慧醫電」為研發主軸之一,除了積極導入資通訊(ICT)技術,開發微型化醫療設備外,透過光機電、醫學資訊與 AI 人工智慧的結合,可提供個人化或微創的醫療器材,以縮短手術時間、達療效最大、副作用最小的目的;另外也能提供遠距醫療會診與即時分析的臨床決策支援,加速醫療人員診斷速度,提升醫療品質。

例如,以手持式超音波來取代傳統體積較大的超音波儀器到宅診療,便於攜帶進入社區或偏鄉診所進行診斷;或是開發居家自我檢測設備,以利腦神經、類神經退化、皮膚、心血管等疾病的早期發現,提升醫療覆蓋率;即使面對腫瘤微創手術,未來可借助 AI 分析醫學影像,提升疾病檢測準確度,進一步做好術前規劃,協助醫師做出最佳決策,術中則可透過機械手臂與即時光學追蹤來執行,縮短手術時間、提升精準度並降低人為風險。

AI 加醫療守護健康人生。
AI 加醫療守護健康人生。
AI 推升再生醫學與醫藥研發效率

「智慧醫電」讓民眾不必到醫院就可以取得醫療服務,而「智慧醫療」次領域中「再生醫學」與「醫藥研發」兩大研發主軸,則是讓疾病治療更精準、有效。王明哲指出,在「再生醫學」與「醫藥研發」上,AI 與大數據分析將扮演關鍵角色,不僅可提升再生醫學療效、增加藥物治療效果,還能縮短新藥研發時間,可預見的未來,將有愈來愈多的疾病被治癒或控制,癌症也能變成慢性病。

再生醫學是以健康細胞來修復、取代受損或壞死的細胞,因此細胞的複製與培養是其中關鍵,王明哲指出,「細胞長得好不好,有沒有辦法持續 2、3 代的複製,過去都是靠人員經驗來篩選,」現在工研院結合院內跨領域研發能量,以自動化生產和光學篩檢搭配 AI 來培養幹細胞,打造「細胞農場」量產線,提高幹細胞培養的有效性、放大數量,讓臺灣有機會成為全球幹細胞培養與代工中心。

在醫藥研發上,AI 更是不可或缺,例如,運用 AI 試算分子結構或做文獻探勘,有效找出候選藥物;輔助藥物與臨床試驗設計,精準找出有效性較高或較易合成的新藥,提升療效;或搭配深度學習,模擬新藥動物實驗,可減少活體動物的數量並縮短研發時程。還能以藥物結合複合式醫材,如在隱形眼鏡添加眼藥配方,持續釋放、提升療效。

以手持式超音波來取代傳統體積較大的超音波儀器到宅診療,便於攜帶進入社區或偏鄉診所進行診斷,提升醫療覆蓋率。
以手持式超音波來取代傳統體積較大的超音波儀器到宅診療,便於攜帶進入社區或偏鄉診所進行診斷,提升醫療覆蓋率。
疫情黑天鵝成臺灣彎道超車機會

工研院「智慧醫療」的目標,主要在達成更好醫療效果、提升醫療品質,並打造個人化的精準醫療。臺灣現正站在科技發展下一個 10 年的轉捩點,作為臺灣產業前鋒,工研院不只提出明日願景,也根據時勢發展,滾動式更新發展技術藍圖,帶領臺灣產業有效掌握後疫情時代的智慧醫療發展契機。

以 2020 最大黑天鵝的新冠疫情為例,王明哲分析,疫後環境有助於加速 AI 運算醫學、遠距與可攜式醫療設備,以及防疫原料藥供應鏈的布局;中長期來看,再生醫學臨床應用、大數據輔助智慧製藥都將隨科技進展,大步向前,臺灣生技、新藥領域正可把握機會彎道超車,與國際大廠並駕齊驅。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 343 期 2020 年 8 月號,未經授權不得轉載。


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《工業技術與資訊》月刊,現為工研院發行之全院性對外出版品,刊物發行於1991年,目前每期發行數量約為6,000份;對象含括全國具研發單位的中小企業、立法委員、政府官員、媒體等。

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