一、數位療法發展概況
數位療法(Digital therapeutics)為利用軟體或數位工具,提供以實證為基礎(evidence-based)的介入治療(intervention),以提高療效並且達到控制與預防疾病之目的。數位療法能夠克服地點、時間和醫護人力的限制,實現醫療服務的去中心化,並且能夠分析患者健康數據,提供個人化的醫療建議,實現個人化醫療。
人工智慧(Artificial intelligence, AI)、行動醫療(mHealth)、虛擬實境(Virtual reality, VR)與擴增實境(Augmented reality, AR)等新興數位技術,促進了數位療法的發展(圖一)。此外,COVID-19大流行更進一步推動數位療法的普及。大流行期間,由於醫護人員嚴重短缺,加上各國實施隔離、封城等限制措施,導致患者難以獲得需要的照護。此外,大流行亦導致許多心理疾病的盛行,例如抑鬱、焦慮和壓力。數位療法有助於克服前述挑戰,使患者能居家獲得良好的醫療照護。同時,COVID-19大流行也提高各國監管機構對數位療法的接受度,並促使其制定與數位療法相關的法規與指引。例如美國FDA於2020年制定了指導文件,擴大心理疾病相關之數位療法裝置的可得性(availability),以減少患者與醫護人員接觸之機會。
二、數位療法新興應用
數位療法主要應用範圍包含心理疾病(如焦慮症、憂鬱症)、鴉片類藥物濫用、慢性病(如糖尿病)等疾病管理與治療,且近期亦逐漸拓展至其他適應症,如癌症護理、神經退化疾病、物理治療/復健等。以下將針對新興應用作介紹(新興應用摘要請參閱圖二):
(一) 癌症數位療法
癌症治療需經過長期且複雜的療程,且常有嚴重副作用。因此相關業者正嘗試透過數位療法,以改善患者治療成效並且提升患者之生活品質。數位療法能透過穿戴式裝置或生命體徵檢測裝置,蒐集病患生活習慣與用藥生理反應等相關數據,以及追蹤癌症相關之生物標誌物,並且利用人工智慧分析,提供治療效果預測等見解,以協助醫護團隊根據患者之生理狀態與藥物反應,量身定制個人化療程,進而達到最佳的治療效果。同時,癌症治療藥物會使人衰弱並導致認知能力下降,包括注意力下降、健忘。數位療法可以幫助患者管理症狀,亦能提供適合患者之運動、飲食與生活習慣改善方案,來幫助減輕化療副作用並且舒緩對病情的焦慮,改善生活品質。另外,數位療法亦經臨床實驗證明,能提高癌症患者生存率,顯示數位療法在癌症治療方面有高度的發展潛力。
目前數位療法業者與國際藥廠正積極展開合作,以為癌症患者提供更多有效的治療選擇。例如數位療法業者Voluntis分別與製藥廠Bristol Myer Squibb以及Eisai合作,規劃利用Voluntis的數位療法平台,發展新型的癌症照護解決方案。
(二) 神經退化疾病數位療法
數位療法為目前尚未有效治療方式之阿茲海默症、帕金森氏症等神經退化疾病,提供了控制疾病的機會。神經退化型疾病表現出的運動和非運動症狀(Motor and non-motor symptoms),如震顫、認知降低、抑鬱等症狀,可透過量身訂製的數位療法來減輕。數位療法能以非侵入式的方法,如透過聽覺及視覺刺激大腦,治療神經退化造成的異常神經元網絡活動,提高患者的記憶力與認知能力;或者藉由遊戲化和個人化的復健療程,改善病患的認知與運動能力;並且可透過認知行為療法,治療患者長期患病之心理健康問題。
目前數位療法業者與藥廠或學研單位之間的合作項目亦逐漸增加,開發更多元的神經退化疾病數位療法。數位療法公司MedRhytm與波士頓大學合作,研發利用音樂節奏刺激大腦的數位療法,以改善帕金森氏症的行動障礙;數位療法業者Wise Therapeutics與紐約大學(NYU) Langone Health合作,運用遊戲化的應用程式來減低多發性硬化症病患的焦慮症;數位療法業者NeuroGlee與梅奧診所(Mayo Clinic)合作開發減緩阿茲海默症進展之遠距數位療法平台。
(三) 物理治療/復健數位療法
過去由於病患需要到診所才能進行物理治療,導致病患常無法按時接受治療而影響復原。AI以及穿戴式運動裝置等技術之創新,推動了物理治療/復健數位療法發展: AI能根據個人用戶的身體、心理需求量身定制療程;穿戴式運動裝置能提供患者良好的運動體驗,並可讓治療師得以遠距監督姿勢的正確性。
物理治療/復健數位療法讓病患能於家中進行復健,不會受到地理上的限制,並且能結合遊戲以及獎勵系統,提高患者的參與意願。目前物理治療/復健數位療法正逐漸結合VR/AR等實境科技,以提供患者更親歷其境的治療體驗。
近年來有諸多業者投入物理治療/復健數位療法開發,且募集到大量資金,如Kaia Health、Hinge Health、Sword Health等。關節疼痛物理治療數位療法開發商Hinge Health,去年共募集了約4億美元。該筆資金預計將用以提升產品性能並開發,以為患者創造更好的體驗。
三、創新案例介紹
(一) Kaiku Health –癌症自我健康管理平台
癌症數位療法平台Kaiku Health由芬蘭阿爾託大學(Aalto University)研究人員所開發,於2020年被Elekta收購。該平台能教育病患認識及自我管理症狀,並且有著獨特的人工智慧演算法,能即時分析患者症狀,提供個人化的介入治療,同時可監測與管理治療的後遺症以及癌症復發的徵兆。
Kaiku Health平台適用於乳腺癌、前列腺癌、肺癌、直腸癌等常見癌症管理,目前已獲得美國FDA與歐洲EMA許可,並且已被歐洲、北美洲及南美洲的75家癌症診所及醫院使用。此外,Kaiku Health亦與多家藥廠展開合作,以拓展其產品之適用範疇。如與Novartis展開合作,為Novartis開發之黑色素瘤治療藥物建立遠距監控和管理工具,以蒐集患者服用藥物的真實世界數據。
(二) Prosoma –適合女性使用之癌症心理健康數位療法平台
英國Prosoma設計第一款適合女性使用之癌症數位療法平台Living Well,能協助患者減輕癌症治療的壓力、恐懼、憂鬱等心理疾病。使用時,Living Well會檢測患者的情緒與壓力,並向病患提供呼吸練習、想像力練習及正念想法等個人化療程,以減輕患者心理負擔;並且透過高度互動的遊戲化方式與獎勵系統,鼓勵患者改變行為與習慣,以改善心理健康。目前該平台已經通過德國臨床試驗,並在2022年第一季納入該國的醫療保健系統。
(三) NeuroGlee Therapeutics –以遊戲化方式治療神經退化疾病之數位療法
新加坡NeuroGlee Therapeutics專注於神經退化疾病之數位療法開發。該公司開發的平台NG-001,能透過遊戲化方式治療阿茲海默症,並可藉由手指運動測驗、完成遊戲時間以及面部表情攝影等方式,評估與追蹤患者的生理狀態。另外,NG-001亦可提供回憶療法,即是利用患者過去的影音、家庭圖片等喚起病人的記憶,改善認知功能。同時,該平台也能監測病患的心理健康,並且與治療藥物搭配提升療效。
目前NG-001正於FDA審查中,且該公司正與梅奧診所(Mayo Clinic)合作,針對輕度認知障礙,開發遠距護理平台與虛擬診所。
(四) Cognito Therapeutics – 能改善神經退化疾病症狀之數位療法眼鏡
2016年麻省理工學院發表了一項創新成果,即是利用非侵入性神經刺激,誘發腦部γ波震盪(Gamma oscillations),降低腦中類澱粉蛋白(Amyloid, 造成神經退化的物質)產生及堆積。而後美國Cognito Therapeutics取得前述技術授權,並且開發出GammaSense數位療法眼鏡。該眼鏡能改善神經退化疾病之症狀,包括減少腦部萎縮、減少記憶力衰退、改善認知功能及身體運動功能。
GammaSense已獲得FDA認可為突破性醫材,獲得FDA的優先審查。另外Cognito Therapeutics亦在近期(2022年8月)宣布GammaSense經臨床試驗證實能有效減少阿茲海默症患者的腦組織萎縮,並可防止患者神經髓鞘(myelin sheath)和膠質細胞(glial cell)損傷。
(五) Kaia Health – 不須搭配穿戴式運動裝置即可監測動作之物理治療數位療法
Kaia Health推出同名的物理治療數位療法解決方案,用以治療慢性疼痛。許多數位物理治療解決方案,需與能偵測動作的穿戴式運動裝置(如動作感應腰帶)搭配使用。然而,前述運動裝置僅能配戴於特定部位,並且僅能偵測該部位之動作。Kaia Health使用創新的電腦視覺技術,能透過平板電腦或智慧手機的相機,即可追蹤治療時的全身姿勢與各部位動作,並能即時提供姿勢建議,以確保治療有效性。
Kaia Health可適用於全身各部位關節之疼痛治療,包括肩、背、腳踝等部位。且經臨床試驗證明,相較於止痛藥等其他治療方式,Kaia Health有著最佳的疼痛治療效果。目前美國有約100家雇主採用Kaia Health,以改善員工之肌肉骨骼疼痛問題。
四、機會與挑戰
數位療法目前正逐漸擴大其應用範疇到癌症、神經退化疾病等疾病之治療。隨著其改善健康的臨床證據增加,預計製藥公司將更積極擴大數位療法的投資,以結合藥物與數位療法之優勢,加乘慢性病治療效果。此外,儘管目前數位療法仍以患者自費為主,但隨著數位療法的成長,其能節省醫療成本之特色,未來可望能吸引更多醫療保險單位的關注。
另一方面,由於數位療法多需透過穿戴式裝置蒐集患者健康數據並且加以分析,數據互操作性(interoperability)與資訊安全將是數位療法面臨的主要挑戰。