2016年02月18日 星期四 23:57:08

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Cover Story | 封面故事 2020年 Vol. 72

助陣新冠肺炎防疫第一線

聿信AI連續肺音監測系統 前進武漢聽診

撰文/吳培安 攝影/李林璦

在這波全球對抗新冠肺炎的智慧科技戰中,原本以全球僅有「AI連續肺音監測系統」降低麻醉手術風險的聿信醫療(Heroic-Faith),成為轉換跑道、切入第一線防疫的大黑馬。

圖說:目前,聿信的產品在電子大廠的協助下,已經送到中國武漢的肺炎加護病房照護場域實際使用。左圖為穿著隔離衣的醫護人員透過擴音裝置聆聽呼吸音,右圖為聿信的連續呼吸偵測系統實際應用的裝置及頻譜畫面。(圖/聿信提供)

 

新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情持續在全球延燒,各國的醫療照護系統每天過著形同「壓力鍋」的日子,精算著人力和物資都能達到最佳的布署,同時還要保衛同仁不受病毒的侵害。在臺灣,也有許多智慧醫療學研單位、民營公司使出渾身解數,投身智慧防疫最前線。

2018年7月在美國成立、以開曼群島境外公司架構在臺經營的「聿信醫療器材科技股份有限公司」(Heroic-Faith Medical Science),團隊由經驗豐富的臨床醫師、呼吸治療師和電機工程師組成,目前正以國際上少有之「呼吸音」為題的智慧醫療器材投入COVID-19第一線防疫。

 

突破隔離衣限制 前進武漢聽診

聿信醫療創辦人暨執行長許富舜,本身是一名有七年經驗的重症醫學專科醫師。他認為,醫護人員就像是需要被保護的戰士,透過醫療器材、互聯網、大量的部署才可以保障他們的安全。

許富舜說明:「新型冠狀病毒(武漢肺炎)的診斷首要是看症狀,咳嗽有沒有痰、呼吸有沒有急促、有沒有發燒,不過武漢肺炎發燒的症狀特別慢,很早就有傳染力。可是醫生穿著隔離衣,怎麼戴聽診器來聽診?」

目前,聿信的產品在電子大廠的協助下,已經送到中國武漢的肺炎加護病房照護場域實際使用,並獲得醫師的驚艷與讚賞。

「有了聿信的裝置,就能直接從螢幕畫面上直接觀看,也能透過擴音裝置放出來聆聽。這個裝置還可以連接到四台手機、串接整合多達16個聲道的資訊;此外,由這套醫材衍生的AI系統,還可以讓醫師直接在在辦公室裏就能遠距離看病人身上狀況,對遠距醫療發展相當重要。」他說。

有趣的是,聿信醫療並不是從一開始就以武漢肺炎這類呼吸道疾病為目標。他們的自我期許,原希望顛覆200多年來都沒有進步的聽診行為,透過連續呼吸偵測系統,減少在舒眠麻醉或非插管麻醉手術過程中,因監控不慎導致呼吸系統損害(Respiratory Compromise)逝去的生命。

 

連續呼吸監測 麻醉手術一大痛點

聿信臨床總監賴彥均醫師表示,非插管麻醉因為省去了病人等待的時間,讓患者獲得更舒服的手術體驗,在全世界越來越流行,在美國已累積了1億次的實踐,應用在無痛胃鏡大腸鏡、牙醫、耳鼻喉科、醫美整形等。

不過,麻醉手術程序中總是需要有一位人員負責監視、或搭配一套監視系統,外科醫師才能好好開刀。賴彥均表示,麻醉之後病人的呼吸道會越來越軟、分泌物變多,隨時可能發生氣道阻塞,而且狀況往往來得又快又急,非常危險。

因此,麻醉外科手術非常需要能夠妥善監測病人的精良設備。美國麻醉科學會甚至指出,將近62%的風險事件都能透過妥善監控排除,並寫入醫療準則規範(Guideline)中。

在臨床麻醉上,目前大多會使用心電圖、血氧和血壓的連續監測,但都沒辦法直接監測呼吸音。如果病人在手術過程中失去呼吸,最快也需要1分鐘才會反映在血氧指標上,但這寶貴的1分鐘對嬰兒、老人族群來說會非常致命。

聿信現在主要鎖定在兩個族群:無痛胃鏡、大腸鏡,以35~40歲以上為主;以及小兒的手術和牙科需求。光是在美國,前者每年就有超過5千萬次手術、後者則有25萬次手術的需求。

 

共識率可達9成

解析度0.01秒

聿信營運長鄭淵仁表示,公司最開始的靈感,是加護病房(ICU)醫生想要一個穿越時間、空間的聽診器,無論他人在哪裡,只要登入伺服器就能看到任何一個病人的心跳、體溫、血氧,也能看到實驗室檢驗資料,但呼吸監測一直都是空缺的項目。

「聽診行為在200多年的歷史中,幾乎沒有什麼變化。然而,有個痛點一直沒有被解決,那就是缺少進行『連續監測』的有力工具。現在的聽診都是單次的診療行為,醫生親自拿著聽診器,或是『遙控』護理師用具有錄音功能的電子聽診器,執行床邊聽診,但也只能聽到當下的肺音狀況,無法掌握量測的方式是否妥當。」

「如果有個可以一直貼在病人身上、收音清楚、而且收音位置可以充分涵蓋肺臟範圍的醫療器材,主治醫師就可以直接在遠端診斷病人的呼吸狀況,而且得到連續的資料。」鄭淵仁說。

鄭淵仁表示,呼吸清晰收音的技術門檻很高,除了容易受心跳的聲音(幾乎是肺音的500倍)干擾,也很容易受到環境的影響。不過,他們做出第一版能清晰捕捉肺音的初版實驗用聽診器,重達300公克。

後來,在瑞軒科技前總經理、也是聿信的天使投資人吳春福(Frank Wu)幫助下,成功整合各種資源,在不降低收音品質的前提下,成功將每個貼片從300公克改良到18公克以下,最輕可以到7公克。

在臺大醫院、北醫附醫和亞東醫院等10間醫療院所的合作下,聿信在短短一年半,就累積了超過300次臨床場域實戰,收集了34萬筆連續監測、經過人工標記(Label)的肺音資料。

聿信技術長蔡富吉表示,生命徵象(Vital Sign)屬於一種時間序列的資料,具有資料量大、重複性和週期性的特性,這和影像AI開發相當不同。運用人為標註的監督式學習(Supervised Learning),聿信讓醫師和呼吸治療師來訓練系統,解析度可精確到0.01秒,開發四個月之後共識率也上升到將近90%。

>>本文節錄自《環球生技月刊》Vol. 72

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