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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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分散式照護 健康管理新救星

魏茂國

此外,人體在白天清醒時,對血壓的改變較有感受,進而會提醒自己注意;但進入夜晚睡眠時,就不容易發覺。工研院創新研發的「非侵入式連續血壓監測系統」,即是考量血壓變動對睡眠品質和身體修補機制的影響所設計,並以可連續監測、不打擾睡眠過程的方式來量測,因此更具實用性與關鍵性。

創新醫材技術整合

工研院醫材中心主任邵耀華指出,新興的分散式照護產業,在醫療廠商技術創新的引領下,還需關鍵零組件、感應器等廠商加入,共創產業優勢。
工研院醫材中心主任邵耀華指出,新興的分散式照護產業,在醫療廠商技術創新的引領下,還需關鍵零組件、感應器等廠商加入,共創產業優勢。

除了技術上的突破,邵耀華認為,要邁向更健全的醫療環境,在法令制度與觀念認知上,都還有努力的空間,像是電子病歷(EMR;Electronic Medical Record)的互通使用就是最好的例子。儘管在技術上已不成障礙,但基於費用的分配、責任的歸屬等緣故,目前電子病歷還未能以整合的方式,來降低醫療資源的耗費。

但相對來說,如果所提供分享的,是一般人自我健康照護的監測資料,那麼不論被照護者或病患如何換診或治療,在適當安全的資訊管理之下,對醫界的衝突與壓力都會減少許多;必要時醫師也可以透過追蹤記錄,更快地找到病因並進行處理,同時達到分散式照護的目的。

另一方面,角色愈形重要的醫療器材,政府也能夠考慮藉由推動具公信力的標章制度,促使製造廠商生產優質的產品,甚至進一步向使用者提供應有的說明與衛教,讓分散式照護的器材與系統可以更有效地運作,與原有的保健醫療相輔相成。「新的器材是要讓健康管理的深度提高、廣度增加,」邵耀華說。

過去台灣的醫療器材產業,所面臨的問題與許多產業相同,就是多數廠商已具備了不錯的製造技術,卻陷入代工的價格競爭中;當競爭者增加時,為求生存就會互搶訂單、互相排擠,想要整合廠商或改變產品設計更是困難。邵耀華表示,假使廠商想要脫穎而出,產品的差異化就是一條出路;例如只要在原有的產品上增加一個隨插即用(P&P)的裝置,就是個快速又便利的方法,也是工研院積極推動介面整合的機會。

帶動產業優勢成長

至今工研院與國內的泰博科技、優盛醫學科技、雃博等公司,都已進行技術合作,並導入人才進入產業。另外,日前工研院醫療器材科技中心也發起成立「醫療器材定點照護技術研發聯盟」(POCTA)。邵耀華表示,以往因為產業競爭性強,廠商間的互信不足、資訊不流通,因此在與各廠商的合作內容中,都具有保密與市場區隔的性質,以避免廠商相互廝殺,同時還可協助廠商開發新市場,擴展台灣醫材產業的版圖。

「醫療器材定點照護技術研發聯盟」的對象,包括醫療器材、定點照護技術、體外檢測試劑的技術研發與產品等相關廠商。邵耀華指出,定點照護是新興產業,而且不只醫療相關的廠商,在技術創新的引領下,也需要其他生產關鍵零組件、感應器等廠商的加入,共同創造產業獨特優勢。

像是工研院與廣達電腦合作生產血壓計,就是移植製造電子資訊產品的頂尖技術及流程水準,來生產創新技術與設計的醫療器材,進而形成價格低、品質高的特點,提高產品的質感與信任度。這些特點雖然目前醫療器材產業中既有大型企業還無法做到,但未來在朝優質方向的思考與改變下,國內廠商更有機會能夠建立品牌,在全球市場中成為領導者。

非侵入式連續血壓監測系統僅有簡單的一具量測模組,以及少數線材連至身體,可同時監測多項生理數值。
非侵入式連續血壓監測系統僅有簡單的一具量測模組,以及少數線材連至身體,可同時監測多項生理數值。

血壓是心血管疾病患者與老年人的主要測量項目之一,在分散式照護中,血壓的監測有助於掌握過度的血壓起伏,並成為相關疾病的診治參考。

工研院醫材中心生醫電子系統技術組計畫經理周意工指出,「非侵入式連續血壓監測系統」,目前是針對睡眠時間進行血壓的監測,因為睡眠是人體休息與修補的重要機制。但是睡眠並不是睡著了就好,有些人睡眠時間充足,生活作息也正常,不過白天仍會打瞌睡、精神不佳,大多是因為睡眠品質不好,睡眠過程中經常被打斷、反覆醒來,甚至有罹患「睡眠呼吸中止症」的可能。

「睡眠呼吸中止症」指的是睡眠時上呼吸道(鼻咽、口咽及喉部)發生塌陷,因堵住呼吸道而造成氧氣攝取不足、血氧濃度降低,此時身體的反應會促使血壓上升、心跳加速,以加速血液循環、遞送更多氧氣到全身。

當體內氧氣持續減少至某種程度時,中樞神經自然會喚醒睡眠者,以求呼吸道暢通。這樣從睡眠到喚醒的次數如果太多,會使睡眠者不易進入深眠期,以獲得充份的休息,長期下來更會使血壓經常處於較高的狀態,形成高血壓。

現有的連續血壓監測方式,仍是利用傳統的壓脈帶,每間隔數分鐘充氣加壓量測一次,再經由感測器偵測計算出血壓。但這樣的方法不僅因長時間配戴會產生不舒適感,還會對受測者造成心理壓力,更不用說會干擾睡眠。

裝置微小化 量測更easy

「非侵入式連續血壓監測系統」僅有簡單臂掛式的一具量測模組及少數線材連至身體,可以同時監測血壓、心電圖、血氧濃度等項目;除了是連續性、不間斷地量測外,更可以透過無線或有線的方式傳送至電腦或數據收集的平台,只要每週或數天量測一次,就能從長期的記錄中得到血壓變化的情形。

周意工表示,一般醫療院所為了檢查是否患有睡眠呼吸中止症,通常會請病患至睡眠中心進行檢測,不過全身上下卻需要連上十幾條線,讓患者難以入眠;因此如何將量測的裝置變得更小、更簡便,讓受測者可以更舒服自然地睡著,是相當重要的。

使用「非侵入式連續血壓監測系統」,一方面可以於睡眠時連續性地監測血壓是否有升高的趨勢,做好日常監控追蹤;同時對於已患有睡眠呼吸中止症的人,當醫護人員給與持續性氣道正壓呼吸器的治療後,也能藉此系統監測實際效果與改善狀況。而模組化的設計,亦便於未來視實際用途更改或擴充,例如肌電圖、腦電圖等監控。


以衛生署所公布2006年與2007年國人十大死因中,心臟、腦血管和高血壓等與心血管相關的疾病都名列其中,雖然民眾的生活水準不斷提高,但相關疾病的死亡率仍居高不下,可見掌握血管的健康狀況,是現代人不可輕忽的議題。

當人體的血管發生病變或老化時,就有可能會產生硬化、沉積等現象,也會提高罹病風險。工研院醫材中心生醫電子系統技術組,「動脈硬度與內膜中層厚度的新式定量法」計畫主持人包舜華表示,雖然以導管方式來監測血管,是最直接有效的方法,不過對於一般民眾來說,並無法藉此進行平時的篩檢及預防,因此也就需要更有效的量測方法,來隨時監控血管的變化。

血管年齡是健康指標

工研院醫材中心計畫主持人包舜華,認為超音波為目前最適宜從體外探測血管狀況的技術,量測部位也以距離心臟與腦部最接近頸動脈為宜。
工研院醫材中心計畫主持人包舜華,認為超音波為目前最適宜從體外探測血管狀況的技術,量測部位也以距離心臟與腦部最接近頸動脈為宜。

包舜華指出,目前最適宜從體外探測血管狀況的,就屬超音波;而且在量測的部位上,也以距離心臟與腦部最接近的頸部動脈為宜。「動脈硬度與內膜中層厚度的新式定量法」是利用超音波,記錄頸動脈的動態狀況後,經由關鍵技術核心的軟體分析,與臨床資料庫比對,計算出血管的硬度,以及血管壁的厚度與分布狀況。

因為當血液流動時,血管會產生彈性幅度的收縮;而正常的血管壁不會有厚薄不均的情形,但是若有病變時,就會產生斑塊沉積。經過測量血管的變型波與血管壁的厚度及分布,就可看出血管的健康程度,並了解目前血管的實際年齡與身體所承受的風險狀況,以及早預防可能的心血管病變發生。

「動脈硬度與內膜中層厚度的新式定量法」可以作為健康檢查與評估的方式,除了在醫院可以逕行使用院內的器材,外出於其他定點時,也有攜帶式的超音波可以選擇,然後再經網路傳至電腦分析。由於目前並無其他類似的技術,因此將可有效成為健康管理的工具。

在醫療診治的過程中,經常會視需要進行抽血檢查。以目前一般的檢測方式,受制於醫療檢測機具多設於醫療院所,除了需要親自前往醫院抽血,以大型儀器檢測外,通常所得到的數據報告也無法立即獲得,尚需待下次回診時才能看到,或是要提前檢測,以供診療時使用。

工研院醫材中心計畫主持人包舜華,認為超音波為目前最適宜從體外探測血管狀況的技術,量測部位也以距離心臟與腦部最接近頸動脈為宜。
工研院醫材中心計畫主持人包舜華,認為超音波為目前最適宜從體外探測血管狀況的技術,量測部位也以距離心臟與腦部最接近頸動脈為宜。

但診所、照護或安養中心、救護車、衛生所、社區或學校醫護中心等定點,如果能有更迅速有效的方式進行血液檢測,取得數據,將可減少病患的不便與成本,也能提供現場醫護人員參考使用。透過「定點照護多功能微血檢測儀」,醫護人員只要向受檢者採血約0.06ml,並置入檢測卡匣、放入儀器中、按下一個按鍵、靜待15分鐘,就能得到檢測結果,可說是相當地簡便快速。

從流程步驟上來看,工研院醫材中心生化檢測系統技術組計畫經理蔡曉忠指出,使用「定點照護多功能微血檢測儀」時,因為不需要抽血,對於受檢者而言不但疼痛度較低,相對地接受度也較高且耗時短。患者所使用的檢測卡匣,則已含有試劑並封裝好,因此檢測時只要依照所檢項目取用,例如肝功能、腎功能、心血管功能、血脂肪、發炎指數等,就可一次完成檢測。

「定點照護多功能微血檢測儀」還同時具備了冷光酵素試劑、螢光免疫試劑與吸收光呈色試劑,讓醫護人員以單按鍵的方式,就可自動執行免疫分析或生化檢測,也不需要對樣品進行前處理。蔡曉忠舉例說,像是血脂過高、肝功能下降等病症,都需要進行多個項目的檢測,但一般的儀器僅能檢測一項指標,不若「定點照護多功能微血檢測儀」的多標記特性,可以大幅縮短檢測時間與手續。

當儀器分析完畢後,其數據結果可直接顯示,或者連接印表機列印。蔡曉忠表示,在設計之初,就考量過儀器的擴充性與功能性,因此同樣的機台,可以依不同的產品線或實際使用需求來調整,相較於市場上其他類似的產品,不僅適用性更加廣泛,也更具競爭力。

同時在產品設計上,「定點照護多功能微血檢測儀」是採用完全解決方案的方式,提供檢測所需的儀器、卡匣、採血管等全套設備,只有耗材部分需要重複購置,因此可以更有彈性地設定市場策略,例如儀器本身可以租用或贈送。面對不斷成長的定點照護技術產業,也更有機會切入發展。

分散式照護健康資訊健康系統是以個人健康管理為目標,透過無遠弗屆的網路,建立醫療體系與患者間良好的互動關係。
分散式照護健康資訊健康系統是以個人健康管理為目標,透過無遠弗屆的網路,建立醫療體系與患者間良好的互動關係。

隨著高齡化,導致老年人、慢性病患的增加,整合生理感測與遠距醫療照護平台,以及無線通訊技術,提供連續性、行動化之醫療照護服務環境,是近來國內外醫療院所最主要的發展方向,也是工研院醫材中心「分散式照護健康資訊監控系統」的開發目的。
分散式照護健康資訊監控系統這項系統主要由無線生理監測器、健康照護閘道器(Healthcare Gateway)及SOA(Service-Oriented Architecture)服務導向架構資訊平台等三大部分組成。其中居家端的健康照護閘道器採用以OSGi(Open Service Gateway Initiative;開放式服務閘道器)為基礎開發健康照護閘道器技術,可動態調整居家端健康照護服務程式,並透過網際網路與服務導向架構(SOA)為概念之資訊平台整合,成為完整的健康照護系統。

 這套系統是以個人健康管理為目標,使慢性病患者可在限定的範圍內自由活動,並透過無遠弗屆的網路,將健康資訊傳至醫療院所或照護中心,建立醫療體系與患者之間良好的互動關係,促進患者在有限能力下進行生活空間的拓展與生理功能自理的尊嚴需求,可達到即時遠距居家照護的目的。

共通標準 隨時可加新服務

生理資訊透過無遠弗屆的網際網路,上傳至以服務導向架構(SOA)為基礎之健康服務資訊平台,此平台建立在MS.NET架構上,藉由網路服務技術為核心,開發上層服務元件及加值應用服務,所具備的優勢,如平台獨立(platform independent)與廣泛互通性(universal interoperability),可不受限於軟體供應商所提供的解決方案與軟硬體環境,並增強異質平台與異質應用系統之間的連結性,促進元件式程式開發與再利用。

工研院醫材中心生醫電子系統技術組副組長黃靖暉表示,由於被照護者所需要的服務是會動態增減的,同時服務提供者所運行的系統與設備也很多樣,因此建立開放式的平台,才有助於快速整合,有別於一般封閉式系統的開發概念。當有新的服務加入時,最快只需要一至二天,便能上線使用。

為了使資料與訊息能夠暢通無礙,「分散式照護健康資訊監控系統」是以國際聯盟Continua所推動的ISO/IEEE 11073醫療器材遠端管理及資通訊標準來設計,只要是依此標準所建構的設備,就不會有資料交換與互通的障礙。另外,「分散式照護健康資訊監控系統」未來也可以整合數位家庭的平台與標準,像是DLNA(Digital Living Network Alliance)、ECHONET(日本的數位家庭標準)等,因此可以進一步地利用數位家庭的網路、設備與服務。

結合產業鏈打造服務平台

例如在電視的影音娛樂功能之外,也可以用來觀看遠端提供的健康資訊,或是保全的監控畫面,甚至搖控各種電器設備;不需要因每多加一項服務,就要大幅更動軟體或汰換系統,進而快速有效增加服務的項目。

在「分散式照護健康資訊監控系統」的架構下,除了原有的資通訊、家電、健康照護、各類服務的提供者外,黃靖暉特別指出介於兩端之間,還有一個新的服務提供者的角色,可以掌握應用服務鏈的管理;當各項服務經過整合之後,像是安全認證密碼、帳單處理、設備維護等,使用者都只要面對單一窗口即可。

黃靖暉表示,結合工研院醫材中心、資通所、南分院家庭網路中心共同開發的「分散式照護健康資訊監控系統」,下一步將會移至實際適用的場所試營運,如老人之家,以爭取產業與使用者的認同;接下來更規劃邀集國內各相關產業的關鍵廠商參與,以期產生帶領的作用,建構完整的分散式照護服務平台。

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