科技議題

首頁> 科技議題 - 生醫健康> 數位健康、健康監測與檢測設備之創新案例
數位健康、健康監測與檢測設備之創新案例 Innovations and Growth Opportunities in Digital Health, Monitoring and Diagnostic Devices
2021/04
Frost & Sullivan
https://ww2.frost.com/
以下簡介八項數位健康監控、檢測等創新醫療設備產品:

(一) Voiceitt,為有語言相關問題人士設計的語音辨識系統 (Tel Aviv, Israel)

語音障礙是指無法順利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,可能會導致低自尊甚至是引發憂鬱症,因此需要一個創新的技術,來提供不一樣的溝通方式給言語障礙人士。
Voiceitt便是專為有言語障礙、言語能力受損的人們設計的語音辨識應用程式,該應用程式有簡單的使用者介面及無障礙、包容性的設計,能讓言語障礙者更有效的與他人溝通。
Voiceitt利用機器學習(machine learning)來識別和分析使用者的獨特話語: 他會紀錄並分析使用者表達時的語音、說話節奏、呼吸、斷句等,來建構使用者的說話模式、表達模型,讓使用者能夠與他人順利溝通。
Voiceitt自2012年成立以來已募得1000萬美元,已可在Apple App Store上下載,將持續與相關組織合作,利用Voiceitt app為有語音相關問題的患者提供協助,除此之外,此app也能協助部分癱瘓的患者使用,讓他們能更簡單的與身邊的人們溝通。


(二) Bioeye,行動眼球追蹤用於偵測早期認知功能下降 (Hamerkaz, Israel)

每年都大量人們得到精神相關問題,會大大的影響社會總生產力,這類神經退化問題佔了每年醫療支出相當高的比例,若能早期診斷發現跡象並及早預防、治療,便可降低社會支出。
以色列BioEye公司擁有一個專利申請中的眼球追踪系統,可透過手機的相機記錄一小段眼球的影片,利用眼球特徵追蹤移動模式,再利用機器學習模型進行數據分析,來及早發現認知相關問題,如阿茲海默症或帕金森氏症。這種可靠、低成本的辨識方法可提前發現認知下降,該公司預計在2021年進行全球性的臨床試驗。
Bioeye正在持續研發,希望能辨識出藥物損傷、腦震盪或創傷性腦損傷時特有的眼球移動方式,也正在尋找合作夥伴希望能驗證其研究成果。除此之外,Bioeye也能用於早期檢測糖尿病視網膜病變等相關病變,為公司提供廣大的市場機會。


(三) BrainQ,藉由腦-電腦界面治療腦損傷的神經學療法 (Yerushalayim, Israel)

根據世界衛生組織統計,全球有數億人正受到神經相關障礙的影響,其中死於中風的人數每年更超過600萬人。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,有限的中風處置方式及受限的條件,顯示中風治療所具備的高度未滿足需求。
BrainQ是一家醫療器械公司正在開發一款人工智慧的技術,希望能減少中風的後遺症,他們利用極低頻率電磁場(extremely low frequency electromagnetic fields, ELF-EMF)及AI的輔助,利用EEG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頻率的低強度電磁場,來加快中樞神經系統的恢復速度。
2016年成立以來,BrainQ已募集880萬美元的資金,且在2021年2月獲得FDA“突破性指標”,該公司目前正在對缺血性中風患者進行臨床試驗,未來還希望將其技術應用從中風急性期(acute phase)延伸到次急性期(sub-acute phase), 他們的設備可以讓有神經系統疾病的患者在家治療,並藉由雲端儲存相關數據提供日後進行更深入的研究,增加對中風後遺症的了解。


(四) Akila Labs,AI數位健康教練用於糖尿病預防和管理 (NY, US)

糖尿病患或糖尿病高風險族群往往需要遵守特定的飲食和運動規定以維持正常的血糖濃度,但大部分患者不具有相關知識,需要付出昂貴的代價聘請指導員或尋求專業人士提供他們相關的飲食及運動建議。因此Akila Labs提供”AI數位健康教練”,希望能以更實惠的價格提供和專業人士一樣精準的建議,且更不受時間或地點的限制。
AI數位健康教練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提供每日所需的建議,該平台還可以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。
2017年成立的Akila Labs公司資金約有375,000美元,其中荷蘭Heathceinc為其主要投資者,目前Akila Labs正積極尋找合作夥伴來拓展數位平台的應用,也希望能結合連續性血糖監測器等穿戴式裝置,蒐集更多數據來協助醫療提供者更精確的診斷及建議。


(五) Brain Scientific,一次性預注凝膠的腦電圖頭戴式感測器 (NY, US)

腦電圖(Electroencephalography, EEG)是用來監測腦波和腦電活動異常的技術,通常需要專業人士將一顆一顆電極塗上凝膠並固定在正確位置,需要耗費大量前置作業時間,且一般EEG頭戴式感測器需重複使用,在Covid-19盛行的這段期間,就算滅菌後使用,使用者間還是存在極高的感染風險,且頻繁的滅菌也可能會損壞感測電極。
2013年成立的Brain Scientific是一家開發不同腦診斷方式的醫療器材及軟體公司,該公司在2018年收購了MemoryMD,目前已有兩個FDA核准的EEG產品: NeuroCap和NeuroEEG,產品使用機器學習和大數據分析,以提高患者診斷及照護的效率。
NeuroCap屬於一次性EEG頭戴式感測器,有固定好的22個電極和19個EEG監測點,與頭皮接觸的感測器接觸點上已有預先塗好的凝膠,只需要連接上NeuroEEG放大器一起使用,可迅速的在5分鐘內完成腦電圖前置作業,使用方便性可以降低操作所需的專業門檻。NeuroCap及NeuroEEG也可以利用轉接頭連接不同型號的感測器或放大器使用。
NeuroCap可用於神經內科、急診室、重症病房、緊急照護單位、手術室甚至是救護車上,也可應用於運動醫學和臨床研究上,此外該公司也有提供小尺寸兒童使用的頭戴式感測器,在Covid-19患者中發現越來越多神經系統相關症狀,拋棄式EEG感測器的需求也有望增加。


(六) Neurolutions,機器人聯合腦電界面(Brain-Computer Interface)用於中風後遺症恢復 (CA, US)

中風是由於血液供應被阻斷導致腦損傷,是美國人殘疾的主要原因,也是死亡人口的第五大原因。大多數中風患者會有偏癱的後遺症,也就是身體一側較無力或癱瘓,其中上肢偏癱會影響對手指及手臂的控制,大大降低患者的生活品質。
Neurolutions公司成立於2007年,主要開發神經康復相關醫療器材。IpsiHand系統是該公司的第一個產品,為可穿戴機器外骨骼: 利用腦電界面技術 (brain computer interface technology) 以未受損的正常側腦來加強患側的手部控制能力,該設計已於2021年4月得到 FDA ”De Novo market” 認可。
IpsiHand系統包含機器外骨骼、頭戴式感應裝置和一個控制的平板電腦。外骨骼安放在受損側的手、手腕和前臂,並能夠根據患者意識控制來控制手部動作。頭戴式感應裝置是無線EEG,當正確佩戴時,可擷取患者的腦電訊號,分析並轉換成控制外骨骼運動的電訊號。
Neurolutions預計在2021年將IpsiHand上市,18歲以上的中風患者都可以藉由此可穿戴、非侵入式的外骨骼設備,盡量恢復中風前的上肢運動功能及生活品質。做為首先通過FDA審核的外骨骼控制電腦介面,IpsiHand具有高商業潛力的。


(七) Quadrant Biosciences,唾液檢測用於早期診斷自閉傾向 (CA, US)

有自閉傾向的人們其溝通能力和社交技能普遍較低,若能早期診斷、早期治療可以有更好的長期預後和臨床結果,但事實是此病症並沒有可靠的早期診斷方法,在美國該病症確診平均年齡為四歲。
在2015年成立的Quadrant Biosciences是一個分子診斷公司,專注於開發神經系統相關疾病的早期診斷測試,包括診斷自閉症的Clarifi ASD、評估腦震盪的Clarifi TBI,以及用於帕金森氏症的Clarifi PD和評估神經系統功能性症狀的ClearEdge。
Clarifi ASD是一種早期診斷自閉症傾向的分子測試,適用於18個月大到6歲的孩童,藉由分析唾液樣品中存在的非轉譯RNA (non-coding RNAs) 和微生物的RNA,並與其他發育和行為評估共同早期診斷。
Clarifi ASD已在2021年4月獲得FDA ”Breakthrough Device Designation”殊榮,也是首先推出的早期自閉症分子檢驗方式,其檢測的分子是針對表觀遺傳學的標記而非遺傳基因,能更廣為使用及被大眾接受。Quadrant Biosciences也還在努力開發其他需要但缺乏早期診斷的疾病檢測方式,在未來幾年公司預計能有穩定的成長進步。


(八) Masimo Corporation,小型、無線、可攜式的二氧化碳圖形紀錄器 (瑞士)

二氧化碳圖形紀錄器 (Capnography) 是非侵入式、連續性、圖形化的呼吸道二氧化碳分壓量測器,主要用在麻醉和重症照護病患,儀器所需連接的各式線路很容易雜亂的佔據病床本來就不大的空間,不小心拉扯到線路也可能中斷監測或使感測器受損。
瑞士的Masimo是1989年成立的全球醫療技術公司,主要研發非侵入式的各種監測技術,該公司已擁有血液成分、腦活動、呼吸道氣體監測等產品,可用於各種照護環境。
Masimo的”Radius PCG”是一個小型可攜式的Capnograph,藉由藍牙連接到整合平台 (Root Patient Monitoring and Connectivity platform),無線、僅有手掌大的特色,可以避免傳統Capnograph占空間、線路纏繞等缺點。Radius PCG可以準確、即時的量測EtCO2(end-tidal CO2)和呼吸頻率,並在15秒內顯示量測結果、自動將數據繪圖顯示,且電池能持續使用十小時以上。
該設計已於2021年4月通過FDA 510k審核,在這段Covid流行期間,將臨床工作和健康記錄電子化整合也有利提升Masimo的商業競爭力,幫助新產品推廣向世界各地區。

林逸恩
英文