史丹佛團隊藉由 iPhone 感測器收集病患資料進行醫學研究,讓智慧型手機應用層面的想像更加突破

你可能每天都在用 iPhone 打遊戲、看電影,但你可能想不到,手裡握著的這部 iPhone ,居然還可以用來研究疾病?
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本篇來自合作媒體 愛范兒 ,INSIDE 授權轉載。

自 2007 年以來, iPhone 已經在全球賣出了超過 10 億部。我們手中的每部 iPhone ,不僅是十項全能的智慧型手機,也是陀螺儀、相機、觸控螢幕等各種元件的集合體。

你可能每天都在用 iPhone 打遊戲、看電影,但你可能想不到,手裡握著的這部 iPhone ,居然還可以用來研究疾病?

當 iPhone 參與醫學研究

Oliver Aalami 是史丹佛大學研究周圍血管疾病的專家,這是一種常見肢體血管疾病,典型症狀是,病患走動時,腿部等患處就會感到明顯疼痛,而休息一段時間過後,病痛又會逐漸好轉,如此反复,長治不安。

周圍血管疾病的病狀程度通常與病人的活動量有關,因此,醫學界常用的診斷方法是「6 分鐘走路測試」——顧名思義,就是讓病人在醫護人員的照看之下一邊走路、一邊記錄資料,從而評估疾病的嚴重程度。這種測試方法看似簡單,但實際操作起來仍有諸多不便。

作為周圍血管疾病的研究者,最讓 Aalami 頭疼的事情是,不僅很難招募到合適數量的患者,而且讓每位病患都在醫護人員照料下進行多次測試,顯然也並不實際。

2015 年,就在人們為 12 萬元的 apple Watch 議論紛紛之時,蘋果同期發布的 ResearchKit 卻讓 Aalami 看到了新的研究方向。

ResearchKit 是一套面向醫療研究領域的軟體架構,可以用於開發各種 app ,幫助研究人員收集多樣化的醫療資料。

Aalami 的團隊最終借助 ResearchKit 開發出了一款名為 VascTrac 的免費 app ,這是一個專門進行「6 分鐘走路測試」的應用程式。

病人隨時都可以用 VascTrac 進行測試,透過調用 iPhone 中的各種感測器, iPhone 得以獲取病人的心率、時間、路程等資料,並透過網路反饋給研究團隊,而這個過程只

花費不到 15 分鐘。

得益於 ResearchKit, Aalami 的研究不僅能夠更方便快捷地獲取醫療資料,同時也能夠更容易招募到參與研究的患者。

2017 年夏季, Aalami 招募到了 180 名 60 歲以上的病患,完成了該項目的核實驗證。

2018 年的夏天, Aalami 還將開啟第二輪的招募,他們將找來 100 名病患,在可控制的醫療環境下進行試驗,之後再讓患者回家進行測試,透過對比二者的資料,可以更有效地改善測試 app ,並且聯合藥物公司研發新藥,進一步完善醫學研究。

產後抑鬱會遺傳嗎?手機或許能幫忙找到答案

透過 ResearchKit,不僅可以進行身體疾病的醫學研究,對於精神疾病的研究也大有裨益。

來自北卡羅來納大學的研究者 Samantha Meltzer 正在進行一項名為 PPD ACT 的研究,她們的研究發現,平均每 8 名產婦中,就有一位產婦患有產後抑鬱症——那麼,產後抑鬱症是否存在先天性傾向,會不會與遺傳有關?

為了弄清楚這個問題,PPD ACT 需要大量的女性樣本進行研究。可是要如何才能找到足夠多的產婦,又要透過什麼方式篩選出合適的女性呢?

最終,Meltzer 的團隊基於 ResearchKit 開發出了一款名為 PPD ACT 的 app ,其中內置了一套完整的調查問卷,受訪者除了需要回答一些問題, app 還會調用 iPhone 的麥克風、鏡頭等元器件,來檢測受訪者的精神狀況。透過測試的女性,項目組將會向她郵寄一份口水採樣包,用於採集 DNA 進行研究。

在 2016 年上線之後,就有超過 16000 名女性下載了 PPD ACT,項目組向其中 5300 多名實驗者寄出了口水採樣包,最終有超過 3200 個樣本正在進行基因定序。

目前,PPD ACT 已經在美國、加拿大、丹麥、英國、澳大利亞等國家上線。Meltzer 表示,這是有史以

來最快、最大規模的基因採樣,她希望能夠借助這個項目,逐步擴大受訪者的範圍。

口袋裡的科技,讓醫學走得更遠

經過三年的發展,基於 ResearchKit 開發的醫療項目已經越來越多,以往需要在實驗室、在醫院才能完成的實驗,如今在 iPhone 上也可以完成。

透過 Autism & Beyond 這款 app ,可以利用 iPhone 的前置鏡頭配合創新的臉部識別演算法,分析年齡小至 18 個月的兒童對視頻的情緒反應。孩子們不必當面接受專科醫生的檢查,透過手機即可進行自閉症的篩查和診治:

也有像 mPower 這樣診治帕金森綜合症的 app ,借助 iPhone 的陀螺儀等功能來測量參與者的靈活性、平衡性、步態和記憶力,從而幫助研究人員診斷並更好地了解帕金森綜合症:

類似的例子不勝枚舉,ResearchKit 正在被更多的研究者所接受,並逐漸成為現代醫療中的一部分。

當然,ResearchKit 也存在著一些問題,比如,每個人使用手機的方法差異都很大,因此收集到的樣本資料也會有一定程度的差異。

但對於研究者來說,透過手機,可以不受時空限制招募到更多的參與者;可以讓研究走出實驗室,來到世界的各個角落。

正如美國杜克大學醫學中心的 Helen Link Egger 博士所期待的那樣:

在傳統研究的路上,我們已經竭盡所能。而現在,我們可以利用口袋裡的科技走得更遠。


智慧照護新革命!AI 機器人成為智慧醫療助手

高齡化浪潮來襲, 2025 年台灣將步入超高齡社會,65 歲以上人口佔比超過 20%。高齡化加上少子化,衍生勞動力短缺不足,經濟部工業局推動「電子資訊智慧製造服務系統推動計畫」,加速服務型機器人產業發展,借鏡日本智慧長照現況,把科技導入照護場域,提升更好的生活品質。
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日本是全球高齡化程度最高的國家,而台灣高齡化的腳步愈來愈快,僅剩不到 5 年的時間準備。因應長期照顧與醫療照護需求,各單位紛紛投入 AI 應用服務,解決人口結構改變問題。綜觀以 AIoT(物聯網 + 人工智慧)為核心的智慧醫療趨勢,可輔助醫療流程、節省人力成本,更提升照護服務效率,為高齡化社會帶來了新的解方。

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台日照護機器人交流會邀請各界分享照護機器人開發與應用案例與經驗。

人工智慧產業前景看好

人類壽命越來越長,智慧醫療正逐步顛覆傳統醫療模式,從遠距醫療、機器人、物聯網到穿戴式裝置,龐大潛在商機吸引國際科技大廠投入。台灣醫療服務水準居亞洲領先地位,尤其是資通訊科技實力鏈結全世界,創新能力與解決方案屢屢獲得市場矚目。當人工智慧遇上健康醫療,擴展未來醫療的無限可能,對社會大眾都有切身影響,不僅引領新一波商業浪潮,也創造出更多的照護服務模式。

醫療與科技結合,帶來新變革也帶動數位時代轉型新契機,未來將有更多關於智慧醫療的布局,解決人口高齡化的社會問題。從另一個面向來看,人口快速老化促使長期照護需求,服務人力是建置完整體系的關鍵因素,衛福部在政策面不斷調整適當的滾動式管理。目前長照 2.0 擴增老年照護服務,以及任何年齡的失能身心障礙者,從長照人力需求來說,缺工現象嚴重,照護機器人將成為醫療、長照的主力。

台日照護機器人交流會

為提供台灣照護場域導入智慧科技之契機,在經濟部工業局指導下,服務型機器人聯盟與台灣智慧樂齡照護創新科技產業大聯盟於 5 月 6 日攜手舉辦「台日照護機器人交流會」,邀請各領域專家分享實務現況,作為研發製造與場域運用參考。經濟部工業局林青嶔簡任技正表示,隨著科技迅速發展,智慧醫療創新服務產業生態系逐漸茁壯,5G 落地、AI 應用更多元,機器人正在改革醫療世界。

圖2_經濟部工業局林青嶔簡任技正表示,超高齡社會即將來臨,透過服務型機器人創新科
Photo Credit:經濟部工業局
經濟部工業局林青嶔簡任技正表示,超高齡社會即將來臨,透過服務型機器人創新科技能解決照護人力議題。

「台灣和日本一樣,面臨急速老化的超高齡社會,因此對於熟齡及身障者的照護非常重要。呼應長照 2.0 政策,應用科技打造更多元化、人性化的服務,AI 及智慧機器人的運用更是未來顯學。」林青嶔簡任技正分享觀點,這場交流會聚焦台日相關經驗分享與討論,加速業者與國際連結。台灣具有精密機電與 ICT 產業供應體系的優勢,發展機器人科技的腳步正迎頭趕上歐美日等國家,尤其是服務型機器人產業,將是台灣製造業的明日之星!

圖3_因應疫情,透過網路視訊方式進行交流,雙邊合作討論熱烈。
Photo Credit:經濟部工業局
因應疫情,透過網路視訊方式進行交流,雙邊合作討論熱烈。

促成更多元的服務應用

透過「台日照護機器人交流會」,日本 ATA 協會五島清國部長、日方企業 Reif 與 Whill,以及台方微星科技、全智通機器人、福寶科技分享照護機器人的開發與普及應用現況,透過創新科技解決照護難題。照護機器人的開發,必須掌握使用者需求、符合未來照護趨勢,再藉由實體實驗場域的調校,完美融入生活當中。微星科技、全智通機器人、福寶科技旗下的產品已分別應用於物流、醫療、清潔等領域;因應新冠肺炎疫情的「低接觸」服務型態需求,更加快普及速度。

圖4_日本ATA協會五島清國部長強調照護機器人必須貼近使用者,幫助提升生活品質。
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日本 ATA 協會五島清國部長強調照護機器人必須貼近使用者,幫助提升生活品質。

服務型機器人的創新應用在不同領域逐漸成形,經濟部工業局透過政策資源、科專計畫等大力推動服務型機器人產業化,協助企業轉型發展機器人新事業動能或新創公司設立,包括微星、東元、佳世達、凌群等企業。另外,2018 年成立的「服務型機器人聯盟」,由資策會服創所與台灣智慧自動化與機器人協會(智動協會)合作發起,結合政府及民間力量整合產業鏈上中下游資源,共組國家隊搶攻國內外市場。

服務型機器人聯盟今年度規劃「2021 ROBO COM 蘿蔔控」創意實證競賽,延續場域實證的精神,擴大研發能量及市場化企圖。聯盟持續引入資源,推動機器人業者和學研團隊合作,展開技術及實務交流,共同激盪具市場潛力的創新方案。


 「2021 ROBO COM 蘿蔔控」服務型機器人創意實證競賽資訊

  • 報名期間:即日起至 5 月 15 日
  • 競賽期間:6 月 15 日 - 9 月 30 日
  • 報名資格:不限年齡、學生團隊、社會人士、非營利組織、地方社團乃至公司行號都可組隊報名
  • 組隊資格:接受個人挑戰或多人組隊,團體至多6人

立即前往活動報名頁面了解更多!

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