一、人工智慧技術於醫療健康照護領域之市場趨勢

根據國際市場調查機構Markets and Markets研究報告指出，人工智慧(Artificial Intelligence, AI )在醫療健康照護領域之市場規模於2020年時約為49億美元，而至2026年將可望達452億美元，以複合年均增長率(CAGR)45%之速度增長。主要驅動市場大幅成長的原因為：經長期蒐集所累積之，如臨床醫療數據與消費性裝置等，大量健康醫療數據，已足以有效地訓練預測模型，或進行模式驗證使用。此外，提供低成本健康照護服務需求的增加亦是另一項推動AI應用的重要因素。人工智慧於醫療健康照護之應用領域包括：醫療影像辨識與診斷、患病風險預測、虛擬健康照護助理、藥物開發、生活習性監測(Lifestyle Monitoring)、精準健康、精準醫療等等。圖一顯示各項應用之市場占比。

在技術項目方面，在科技巨擘與數位科技新創公司積極參與下，各項人工智慧技術亦持續在醫療健康照護領域擴大其應用範疇。微軟(Microsoft)與位於美國俄亥俄州的知名醫學中心Cleveland Clinic 合作，將其運用AI技術所開發之預測與分析工具用於協助監測與辨識加護病房中可能發生如心臟衰竭等危急情況的病患。所有病患之生理數據與施藥儀器監測資訊皆即時上傳至微軟雲端服務平台Azure，Azure提供機器學習(Machine Learning)套件建構預測模型，同步處理資料，並提供即時分析結果至加護病房護理站。目前，Cleveland Clinic加護病房中共有100床使用此服務。該指標性案例已證實AI科技服務與照護協助能有效趨緩醫療人力不足所可能帶來的危機。其他醫療健康照護領域之主要AI技術項目尚有如自然語言處理(Natural Language Processing)、情境感知(Context-aware Computing)、電腦視覺(Computer Vision)等，圖二簡述各項技術之特性與市場潛力。

二、創新AI醫療健康照護產品案例

除科技巨擘的參與，擁有AI技術之新創公司亦積極運用AI技術，開發創新之醫療照護產品，以下列舉說明： 

(一) 智慧語言輔助系統 (開發者：Voiceitt, Israel)
語言障礙(Speech Disorder)是指患者無法發出能形成字元的聲音，擁有這種障礙的人難以用言語表達出他們的想法，可能導致如自尊受創或憂鬱症等身心疾病。以色列新創公司Voiceitt，運用人工智慧技術，為語言障礙人士提供輔助溝通之解決方案。Voiceitt由長期語音紀錄資料，辨識並分析使用者表達時的語音、說話節奏、呼吸、斷句等說話時之個人化特徵，運用機器學習技術，建構使用者的說話與表達之模型，並連結播放裝置，讓使用者能夠藉由該輔助工具順利地與他人溝通。該兼具無障礙、包容性的語言輔助應用程式亦可用於協助部分癱瘓之患者進行語言訓練。目前該產品以在Apple App Store上架。

(二) 認知功能退化監測裝置 (開發者：Bioeye, Israel)
由於人口之高齡化，受精神與認知障礙困擾的人口占比亦逐年增加。以色列BioEye公司開發一眼球追踪(Eye-Tracking)系統，使用者可透過手機相機記錄一小段眼球活動的影片，上傳至雲端服務系統，系統將利用眼球特徵追蹤移動模式，再運用機器學習模型進行數據分析，偵測如阿茲海默症或帕金森氏症等神經退化或認知相關問題之早期徵兆。這種可靠、低成本的辨識方法可提前發現認知退化，此項專利正在審核中，並預計在2021年進行全球性的臨床試驗。BioEye亦持續研發能辨識出受藥物損傷、腦震盪或創傷性腦損傷時特有的眼球移動方式，以及早期檢測糖尿病視網膜病變等應用領域。

(三) 藉由腦-電腦界面(Brain-Computer Interface)治療腦損傷的神經學療法 (開發者：BrainQ, Israel)
目前中風常用的介入治療包括藥物治療及外科手術，但都僅適用於中風後短短幾個小時的黃金急救時間內，而中風後之神經修復療法在醫療市場上尚缺乏。以色列醫療儀器開發商BrainQ開發一運用人工智慧技術之精準神經學療法(Precision Neurology Therapy)，該設備首先利用EEG(Electroencephalography)蒐集患者的腦波訊號，並將該訊號以機器學習演算法轉換成相對應之極低頻電磁場（Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields, ELF-EMFs），反饋給患者以加速其中樞神經系統之恢復，減少相關後遺症。該設備於2021年2月獲選FDA「突破性裝置(Breakthrough Device)」計畫，將在評審專家的協助下，進行醫療器材上市前審查作業，而目前該公司正在對缺血性中風患者進行臨床試驗。

(四) AI糖尿病預防和管理數位健康教練 (開發者：Akila Labs, US)
糖尿病患或糖尿病高風險族群需要遵守特定的飲食和運動規範以維持正常的血糖濃度，美國AI新創公司Akila Labs提供AI數位健康教練平台，協助使用者取得相關知識與即時建議。平台使用者可自行設定需要實現目標及目前的健康基準線，再藉由AI演算法以主動式(Proactive Coaching)形態建議每日生活作息、飲食、運動之規劃。此外，該平台還可追蹤其他可能影響用戶健康的參數，像是睡眠品質、壓力、天氣、過敏原或環境污染等資訊，並能整合相關資料於個人電子健康紀錄(EHR)。該公司目前正規劃結合如連續性血糖監測器等穿戴式裝置，蒐集更多使用者生理數據，以提高演算法之精準度。

三、結語

人工智慧技術在醫療照護應用之範疇與效益日益擴大，監管機構亦強化與產業、學者、技術專家、使用者等利害關係人之溝通，期望能加速相關指引與法規之制定，以健全產業發展生態。美國FDA於近期提出「基於人工智慧/機器學習之軟體醫療器材行動方案Artificial Intelligence/Machine Learning(AI/ML)-Based Software as a Medical Device(SaMD) Action Plan」，即針對監管法規框架之建置、更新優良機器學習規範(Good Machine Learning Practice, GMLP)、強化使用者參與，以及針對產品之評估方式等項目持續推動，藉此支持人工智慧產業在醫療照護領域之永續發展。