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移动医材百家争鸣

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目前市场上已出现多款宣称可以测量心跳、心电图、运动量、脂肪燃烧率、睡眠品质的穿戴式装置及相关App云端服务程序。(Wikipedia)
目前市场上已出现多款宣称可以测量心跳、心电图、运动量、脂肪燃烧率、睡眠品质的穿戴式装置及相关App云端服务程序。(Wikipedia)

移动穿戴式科技是今年各科技大厂争相踏入的领域,工研院董事长蔡清彦表示,现在大家都看好高龄化社会来临所带来的商机,例如:健身、生理信息监测、线上医疗照护等的移动健康医疗装置,已经成为最具发展潜力的新兴产业。

行政院科技部部长徐爵民在担任工研院院长时指出,由于健康医疗照护的应用趋势带动了穿戴式装置中的移动健康装置商机,也为相关供应链厂商带来影响。例如:轻薄短小、舒适性、低功耗、高传感度等多功能需求。也带动精微零组件、相关IC及传感元件的开发等,而这些,也都是台湾厂商的强项。

高龄化社会来临带来的商机,已让医疗器材产业成为最具发展潜力的新兴产业。(Wikipedia)

高龄化社会来临带来的商机,已让医疗器材产业成为最具发展潜力的新兴产业。(Wikipedia)

台湾医疗暨生技器材工业同业公会荣誉理事长陈滨指出,医疗器材市场需求量上升,预测到了2016 年,全球医疗器材的需求量将达到3,487 亿美元。台湾医疗器材这几年质量提升,如电子血压计、血糖计、轮椅、电动代步车、体温计、电毯产量,都已是世界第一。

陈滨进一步指出,台湾从2000年开始生产体温计等附加价值低的产品开始,已渐渐提升到制造高端产品,预估2020年产值可达新台币2,300亿元,但需要运用ICT技术,达成附加价值服务化的商业模式,才能够顺利达成目标。

移动健康医疗器材创意多

台湾医疗器材产业虽然发展空间大,但毕竟起步比较晚,如何善用既有优势,如ICT技术提升医疗器材的产品差异性,就成为未来竞逐医疗器材市场的关键。

如工研院就发展出许多移动健康(Mobile Health)装置,可实时、非接触式、长时间、连续监测生理的相关数值,包括呼吸、心跳、血压等数据,透过全面性的移动式生理监测,打造全方位的健康守护。

工研院研发的移动健康装置,可区分外伤照护、幼儿照护及生理监测。其中外伤照护的穿戴式负压创伤照护,是利用真空帮浦结合生物兼容性孔隙材料,打造出洁净治疗环境,让伤口可在2~3周内快速癒合,应用在糖尿病患者、一般可移动性伤患,可免除伤口坏死或截肢的情况。

幼儿照护的哮喘侦测器是全球首创可侦测哮喘症状的穿戴式装置,已进入第二期与长庚医院的临床试验,透过微小麦克风技术与软性材料的共鸣腔与振膜技术,可立即判断是否哮喘发作,能马上启动紧急照护机制。

在生理监测部分,则是利用微型奈秒脉冲近场非接触传感(NPNS)技术,所发展出来的体感手环,以及运用ECG技术所研发出的动态心电贴片。体感手环可实时、非接触式、长时间、连续监测人体心跳与呼吸状况,并能附加于汽车驾驶座安全带的疲劳传感与警示装置等。

动态心电贴片则是利用轻薄之软性贴片,贴附在人体胸腹间,量测心电图、体温等生理信号,再透过工研院开发之嵌入式动态杂讯消除技术,以及实时心电图信号判读技术,让使用者在走路、上下楼梯、起立站卧、或扩胸等日常活动时,也能同时量测心电图并进行信号判读,并于心跳异常律动或者异常波形发生时,自动透过手机或电脑发出警示,达成随身照护的目的。

移动医疗器材设计瓶颈待突破

随着穿戴式装置产品概念的发展,许多国际知名医疗器材业者如Philips、Nonin、Nellcor等,都已纷纷推出移动医疗器材如手腕式血氧计,但仍需要透过有线方式,连结一个穿透型传感器探头穿戴于指尖上,显然还有改善空间。

事实上,目前市场上已出现多款宣称可以测量心跳、心电图、运动量、脂肪燃烧率、睡眠品质的穿戴式装置及相关App云端服务程序,也有一些厂商如Basis、MioAlpha、Pebble、Garmin、Epson、Adida 及Apple等,推出可侦测心跳的穿戴式装置,这些产品多半是以绿光LED为光源设计出反射型传感器,可侦测皮肤下微血管的血容积(blood volume)变化率,以测量心跳。

移动医疗器材的关键技术,其实与穿戴装置相差无几,包括人机界面、传感器、系统整合、穿戴舒适度、电源管理、无线传输、防水及耐冲击等,这些关键技术虽然已经相当完备,但想要应用在生理信号传感等医疗用途,仍有许多需要突破的瓶颈。

因为生理信号传感器的技术,主要是源自于医院常用的生理信号监测仪,这种监测技术并非是为了移动设备所设计,如移动医疗器材的使用者活动量较大,不可能像躺在医院病床上的病患,可以安静地蒐集各种生理数据。

因此,移动医疗器材必须能在使用者剧烈活动的情况下,仍能长期监测使用者的生理信号,而且可以准确的加以蒐集分析。因此,移动医疗器材的生理传感应用仍然局限于体温、心跳及心电图等,其他攸关医疗诊断的生理数据,如血氧浓度、血压及呼吸等生理信号的移动医疗器材,市场并不多见,但也因此成为许多厂商努力开发的目标。

将来的移动医疗器材发展趋势,预料体积会更小、电池容量更少、功能与取向可能会更多元,除了现有运动量计算外,会再加入心跳、血压的监控功能,而整合GPS、路径记忆、温度测量的机能也可能加入,以朝向更更加智能、具备更多功能。

此外,如何让移动健康装置结合跨领域技术,从硬件的材料、传感、系统到软件开发,也将是台湾建构移动医疗器材产业,带动台湾产业再次升级,在侦测及照护市场取得新兴产业主导地位的重要关键。