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D talk新创展现创意与技术 将脑中风机率与伤害降至最低

2020/10/15 - DIGITIMES企划

脑中风是全球人口死亡与失能的主因之一,根据卫福部统计,现代人终生的中风机率高达6分之1,不仅死亡率高,即便存活也会造成神经功能障碍。对此问题,国内现有多组新创团队投入研发,在这次D Forum智能医疗论坛新创场次的D talk,就邀请神经元科技、博想医学科技、爱因斯坦人工智能等3家新创业者,介绍各团队如何利用新技术与新创意,协助民众与医疗机构预防、诊疗脑中风。

神经元科技,一「眼」看见中风征兆

成立于2016年的神经元科技,致力于提供兼具效率、实用且易用的穿戴式医疗智能装置及软件服务,高风险脑部神经相关疾病快筛即是目前该团队聚焦的领域。执行长杨钧程指出,神经元科技希望利用临床神经理学检查原理,结合计算机视觉与AI分析,建立影像资料库,并持续与国内外医院合作,从头晕及晕眩出发,再协助分类周边型眩晕与中枢型眩晕,以辅助诊断高风险脑部神经相关疾病。

晕眩及眩晕在各洲、各国均有发生可能,根据研究机构的预估,美国在脑眩晕的脑中风前兆检查,市场规模就高达20亿美元,在欧洲也有12亿美元,每年因此前往就诊的人数超过1千万人,台湾则有70万人,由以上数据可以看出头晕、晕眩医护市场相当庞大。

对于头晕、晕眩的检查,杨钧程表示,目前医疗业仍无法针对周边型眩晕及中枢型眩晕作有效区分,单从病患的描述,无法有效回溯确认实际状况。现有评估量表及神经理学检查,不是客观量化指标,因人而异。以美国为例,每年初估有100万名前庭周边患者被过度诊察、误诊以及治疗不足;而中枢型眩晕方面,其中风病患为13~22万人次,相关医疗费用超过100亿美元,但估计仍有4.5~7.5万名中风病患未被确诊发现。在评估头晕时,医生通常会试图区分内耳状况、中风或其它中枢性原因,但脑后循环中风经常被漏诊,临床发现脑后循环中风症状类似良性耳部疾病,对检测脑血管病例是挑战。

神经元科技所开发的穿戴式脑神经检查装置Neurospeed,作为现有磁振造影等神经影像学工具前的快速筛检。Neurospeed的检查法是透过眼球震颤快筛,找出中风的潜在患者,此技术的检查法是观察受检者在凝视静止物体时,眼球的颤动状态,与一系列眼球运动,藉此判断脑部风险以作出相对应的诊疗。

上述检查法经由医护人员协助操作进行,敏感度可达90%,神经元科技则是透过Neurospeed辅助施作,设备轻便易携,可设置于救护车或远程医疗站,为有需要的民众进行检测,可早期发现、早期预防,降低高风险脑部疾病及脑中风的机率。

毋需专业操作,博想医学20秒判断脑中风早期指标

脑中风可分为缺血型与出血型两种,其中又以缺血型的发生比例占整体80%以上,这类型脑中风可藉由颈动脉超音波检测发现早期征兆,不过超音波检测需专业超音波技师与医生的操作判读,且预约超音波检测通常等待时间较久,检测的便利性不足。博想医学科技的「PulStroke颈动脉狭窄检测仪」,具备了快速、简便、高精准度的特色,可提供一般民众便利的检测服务,尽早发现脑中风的早期征兆。

博想医学科技是由台湾大学机械工程系萧浩明教授创办,萧教授曾担任美国亚培公司心血管部门首席研发工程师,回国任教后以高阶医疗器材为主要研发方向,对于缺血型脑中风检测,萧教授透过其医学与工程专业,开发创新的检测方法。当颈动脉狭窄时,其血流动力学状态就会改变,此细微变化会反映于体表脉动上,博想医学科技利用影像撷取体表脉动特征变化,将之传送至云端平台进行运算。

相较于现行超音波检测方式往往需要2~4周才能得知结果,「PulStroke颈动脉狭窄检测仪」的速度极快,可于短短3~5分钟内完成计算分析,与都卜勒超音波之检测结果比对,其准确度可达九成以上。更重要的是毋需专业医护人员协助就可操作,因此其未来应用模式将更为多元,例如在医院候诊时,即可先行完成检测,医师可以马上拿到报告,作为病情诊断之参考。

此一概念背后涉及的技术庞大复杂,博想医学科技执行长许沛新指出,由于此一解决方案的设定是以软件分析为主,因此初期于尝试发展集成不同算法时,就遭遇不少困难。后来于进行临床试验时,也因个体差异性过大,无法归纳出一致方向;所幸随著算法的改良与临床试验样本数量的增加,检测结论逐渐趋于一致,让技术开发得以顺利完成。

目前博想医学科技的「PulStroke颈动脉狭窄检测仪」已接近量产阶段,许沛新执行长表示,近期最新版的原型机就是以量产目标而设计。至于医材认证部分,该公司预计于2022年取得台湾TFDA医材认证,通过后会继续申请美国FDA,未来的商业模式则会锁定于健检中心、医疗院所、连锁药局、与社区诊所,提供一般民众快速精准的脑中风检测服务,以实现「个人化行动医院」之企业远景。

Deep01让中风救治更迅速,获美国FDA与台湾TFDA双认证

前两家新创团队的研发重点均以脑中风预防为主,爱因斯坦人工智能 (Deep01)则是锁定在中风后的紧急救治。执行长特助Vicky Chou表示,脑中风或脑外伤是医院常要处置的疾病,由于状况危急,医师处置决断时间非常短,因此出血与否的精准掌握非常重要,Deep01的DeepCT,就可在30秒内判读出颅内是否出血,这套系统目前已通过美国FDA与台湾TFDA认证,是全球洲第一家以深度学习获得台美双认证的新创团队。

对于DeepCT的研发构想,Vicky Chou指出主要是解决前面提到的脑中风急诊救治痛点。她表示病患进到急诊室时,必须先进行脑部计算机断层扫描,再进行一连串的医疗流程。在此流程中,计算机断层扫描所拍摄的医学影像,就成为医师判断病状的重要参考。不过计算机断层影像数量众多,而且急诊室值班医师不一定是专科医师,因此要在第一时间迅速作出精准判断并不容易。

对此Deep01研发出DeepCT系统,此系统与计算机断层系统集成,可判断计算机影像中的脑部是否出血,另外也可与院内的PACS、HIS等系统连结,在PACS中,DeepCT的判断可作为医师诊治的第二意见,降低误诊机率。与HIS的连结则可做为警报机制,提醒各科别医师院内有脑出血病人,缩短会诊的时间,并提升其效率。

DeepCT这类AI判读脑出血的系统,目前市场上也有类似产品,不过Vicky Chou指出,DeepCT无论在敏感性、特异性等方面,都超过90%,准确性极高,更大的优势则是平均运算时间仅需30秒,与市场其它竞争对手需超过4分钟相比,其优势可想而知。

Vicky Chou最后指出,透过DeepCT的协助,医师将可减少漏诊误诊的机率,并以AI意见辅助决策,降低实时诊断的焦虑感与负担,同时也可降低各科别会诊沟通时的时间落差。医院则可提升急诊病床周转率,藉此减少医疗纠纷,病患则可因DeepCT减少等待时间,降低致死及瘫痪率。目前这款平台已应用于国内外医院,藉此强化脑中风的诊治质量,创造出医师、医院、病患的三赢局面。


图说:神经元科技执行长杨钧程指出,希望利用临床神经理学检查原理,结合计算机视觉与AI分析,建立影像资料库,以辅助诊断高风险脑部神经相关疾病。


图说:神经元科技所的穿戴式脑神经检查装置Neurospeed,透过眼球震颤快筛,找出中风的潜在患者,此技术的检查法是观察受检者在凝视静止物体时,眼球的颤动状态,可早期发现早期预防,降低脑中风的机率。


图说:博想医学科技执行长许沛新表示,「PulStroke颈动脉狭窄检测仪」兼具快速、简便、高精准特色,可尽早发现脑中风的可能性。


图说:博想医学科技「PulStroke颈动脉狭窄检测仪」的速度与精准更高,可在30秒内完成分析,精准度更高达96%,不须专业医护人员协助就可操作,因此其应用模式可更多元。


图说:Deep01执行长特助Vicky Chou表示,DeepCT可在30秒内判读出颅内的出血位置与面积,这套系统目前已通过美国FDA与台湾TFDA认证,是亚洲第一家获得双认证的新创团队。


图说:Deep01的DeepCT与计算机断层系统集成,可判断计算机影像中的脑部出血处与出血量,也可与院内PACS、HIS等系统连结作为医师诊治的第二意见。


图说:(左起)Deep01执行长特助Vicky Chou、神经元科技执行长杨钧程和博想医学科技执行长许沛新。


图说:员林基督教医院李国维院长不仅为大会带来精辟的演讲,对于参与D talk的3队新创团队的技术、解决方案与事业发展,也都提供相当专业的建议。