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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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正方形 Icon 觀念探索Trend

可度量的人生

文/艾蜜莉‧辛格(Emily Singer)

你知道昨天晚上自己有多少快速動眼睡眠嗎?各種新型裝置可用來監控每天的活動、睡眠、飲食,甚至心情,讓我們活得更健康、更有生產力。

四月一個寧靜的星期三晚上,有個怪團體在車庫改裝的駭客工作室聚會。這個地方位於波士頓郊外,住的人以學生居多。來人大多是二十或者三十來歲的男生。他們有志一同,對自己深感興趣。他們用一種消費性電子裝置Zeo分析自己的睡眠,做了長達一個月的測試,今天是來分享最新的自我實驗成果。

熱衷監控個人各種身體指標的健身愛好者、科技迷、慢性疾病病人人數正迅速增多。這個團體只是其中之一。這股浪潮的核心,是一個組織寬鬆的群體,稱作「量化自我」(Quantified Self),所屬成員相信收集詳細的資料,能夠幫助他們對自己的健康和行為做出更好的選擇。這些自我追蹤者在世界各地舉行的會議上,討論他們如何結合使用傳統的電子試算表、日益增多的智慧型電話應用軟體,以及各式各樣的消費性電子產品和客製化裝置,監控食物攝取、睡眠、疲勞、心情和心跳速率的型態。

自我追蹤當然不是什麼新鮮事。數十年來,許多運動員已經不厭其煩地監控個人的身體指標。患有偏頭痛、糖尿病、過敏等慢性病的一些人,也在做相同的事情,以了解日常習慣可能如何影響他們的病症。不過,新的消費者工具使得自我追蹤更為容易,也更為嚴謹,並且產生無數的資料,經過篩選,可以從中找到一些型態和線索。新的裝置,加上透過社交網站和其他使用者分享資料愈來愈容易,所以更多人發現將自己的生活量化是一件有用的事。Zeo這種裝置,售價199美元,使用的技術直到不久之前,還需要受過專業訓練的技術人員提供服務才行,現在使用者輕而易舉就能用它來追蹤自己的睡眠週期。這種裝置的配件包括裝有布質感應器的一條柔軟頭帶,利用無線訊號,傳輸腦電圖(EEG)資料給置於床邊的監控器。一具由程式控制的鬧鐘,會在睡眠的最適當階段喚醒使用者。每個晚上的資料都可以上傳到電腦,讓使用者研究他們的睡眠如何受到天氣、燈光等環境因素的影響。
桑吉夫‧薩阿(Sanjiv Shah)長期苦於失眠,參加了波士頓團體的聚會,他相信,每天睡前戴橘色眼鏡數個小時,會比較容易入睡。(理論上,橘色會擋掉藍光,而在人類和動物的研究中,藍光會影響晝夜節律。)為了將這方面的影響量化,他不只使用Zeo,也使用一種拇指大小的裝置,稱作健點(Fitbit)。健點包含一個加速計,能夠衡量活動,以及一台安裝在床上的攝影機。他記錄睡眠狀態一個月,結果發現:不戴眼鏡的話,平均花二十八分鐘才能入睡;戴了眼鏡,則只花四分鐘。

這個實驗有個明顯的缺點:薩阿知道他什麼時候戴橘色眼鏡,而他又相信這種眼鏡有效,所以入睡加快可能是安慰劑效果造成的。麻州綜合醫院(Massachusetts General Hospital)的神經科醫師梅特‧畢安奇(Matt Bianchi)在聚會上表示,並沒有大規模的研究顯示橘色眼鏡能夠改善睡眠。(這天晚上結束時,與會成員做好計畫,準備展開團體實驗,測試這種技術是否可行。)但是自我追蹤者說,以科學試驗重複產生結果,並不是他們想要的,橘色眼鏡對薩阿顯然有效。而一副八美元的塑膠眼鏡,和安眠藥比起來,當然是更好的選擇。

正如新聞從業人員和「量化自我」的共同創辦人蓋瑞‧伍爾夫(Gary Wolf)所說的:「這種試驗是從一個非常重要的人做起:那就是你自己。」

自駭天堂

美國陣亡將士紀念日那個週末,大約四百名駭客、程式設計師、設計師、工程師、健康照護專業人員,聚集在科技聖地加州山景市(Mountain View)的電腦歷史博物館,出席「量化自我」的第一屆年會。與會者展示各種健身監控器、收集和顯示資料的應用軟體,甚至有一組標籤感應器,內嵌加速計,可以黏在牙刷、水壺或者狗鍊上偵測動作。

美國富士通實驗室(Fujitsu Laboratories of America)的研究員艾利克斯‧吉爾曼(Alex Gilman)在人群中很顯眼。他肩上揹著個袋子,緩緩走過大廳。一團電線從袋子裡面伸出,接到他身體各部位的監控器:一付白色塑膠耳夾衡量他的血氧濃度;一付血壓袖套包著手臂;胸前貼著心跳速率監控器、心電圖(EKG)記錄器、體溫計和加速計。袋子裡面有一台原型裝置,用來收集和同步所有感應器傳來的資料,並且用新的演算法去分析。

從這些裝置,可以略窺不久之後的世界:現在醫院加護病房常見的監控工具,將改製成可佩戴裝備,用起來輕便且容易。吉爾曼的胸帶,是和風公司(Zephyr)生產的。這家公司生產的裝備,一向用於追蹤軍事人員和緊急救護工作者在高壓力情況之下的生理狀況。和風正在開發簡易型的消費者產品;最新的一種產品可用於追蹤動作、心跳速率和呼吸,並且附有軟體,評估使用者的健康水準。血壓袖套和衡量血氧的耳夾,則是不同的製造商生產的,仍然太過厚重,不適合納入消費者裝置內。不過它們收集的資料,利用和風的軟體,可以整合到單一的線上儀表板中。

 新一代的裝置需要利用便宜、耗電量低的無線電收發器,自動將資料送到佩戴者的行動電話或者電腦中。羅伯伍德詹森基金會(Robert Wood Johnson Foundation)的資深計畫員保羅‧塔里尼(Paul Tari-ni)說,和每年看一次醫生做健康檢查,得到的有限資料比起來,這些工具和技術能在「一個情境背景中,以遠比從前豐富的解析度」,呈現一個人的健康指數。羅伯伍德詹森基金會捐贈了64,000美元,協助「量化自我」製作自我追蹤工具的指導手冊。

斯克里普斯轉化醫學研究所(Scripps Institute for Translational Medicine)的主任、心臟科醫師艾立克‧托普爾(Eric Topol)說,二十四小時不斷衡量血壓和心律等生命徵象的可佩戴感應器,可能會帶來我們可能還沒想到的應用。或許它們能幫助我們了解很多人關心的頭痛或者疲勞等健康問題。這些問題稱不上是疾病,卻對我們的生活品質影響很大。「有人在日常活動中經常感到頭暈目眩,」托普爾說。「這種徵狀是否和心律異常有關?頭痛是否和血壓高得異常有關?」

在「量化自我」的會場,博物館的牆壁貼著海報,介紹個人化儀表板,以及收集和彙總資料的其他應用,但是分析資料的工具比較難做出來。所以吉爾曼和富士通的協同工作者研發出他肩袋中的裝置。他們開發出來的一種應用,是選擇性使用佩戴式血壓監控器送來、有時間戳記的原始資料,在使用者活動時絕對不讀取任何資料,因為這容易使結果產生誤導作用。新的軟體會告訴裝置,只有在另一個監控器顯示佩戴者靜坐不動(可以根據心跳速率穩定做出判斷),才會計算血壓。

富士通的研究人員對於能夠立即使用心電圖記錄器收集到的資訊,計算心跳速率的變異性,特別感到振奮。這是已經獲得良好驗證的壓力指標。美國富士通實驗室的連線資訊創新中心(Connected Information Innovation Center)副總裁戴夫‧馬維特(Dave Mar-vit)說,如果使用以前的儀器,受測者必須站著或者靜坐不動幾分鐘,才能量取讀數。因此在人們平常作息期間,很難監控是否承受壓力。馬維特最近以自然動作玩線上快棋遊戲,測試演算式的運作情形。有張圖會即時畫出他的壓力水準,顯示他在思考如何一步擊敗對手的策略時,壓力水準激升,等到贏得比賽,心滿意足鬆懈下來,壓力水準則下降。「見到心理狀態反應在生理上,讓人感覺真實許多,」他說,「衡量正常活動時的壓力,比站著不動才衡量要有意思得多。」

更好的醫療

自我追蹤這股趨勢最有趣的結果,或許會在擁護者將他們的發現匯集到資料庫後出現。舉例來說,Zeo允許使用者選擇是否要提供匿名資料作為研究之用;因此產生的資料庫,是研究睡眠的其他任何資料庫的好幾倍大。由於我們絕大部分的睡眠知識──包括認為每天睡八個小時最適當──是從受到高度控制的研究而來,所以這種資料庫可能有助於重新定義健康的睡眠行為,睡眠型態的變異可能比現在所認為的大得多。Zeo的研究人員已經發現,女性的快速動眼(REM)睡眠少於男性,現在更進一步分析年齡對睡眠的影響是否因性別而異。這個資料庫顯然有偏差,因為它只限於購買Zeo的人;這些人主要是男性,收入較高,而且應該是關心睡眠問題才會買來用。但是這個樣本的多樣性,可能至少仍和一般睡眠研究所取樣的人口一樣大。畢安奇研究了許多睡眠障礙的案例,正在開發居家睡眠追蹤工具。他說,睡眠研究採用個人化方法,或許有助於了解它的複雜性。「我對睡眠科學和臨床試驗感到懷疑,所以對個人所說的事情很感興趣。」

我們有許多理由,相信分享自身資訊的人,能夠產生強而有力的醫療洞見。根據特定的疾病而組成的病患團體,很早就知道匯集資訊和彼此分享,有它的好處。

2004年,長期苦於偏頭痛的亞歷山卓‧卡邁克爾(Alexandra Carmichael),在廣泛追蹤自己的疼痛之後,發現吃了乳製品和麩質食物會使她頭痛,因而發現頭痛和飲食、其他的因素有關。她希望能夠幫助別人減輕長期的疼痛,所以設立共同治療(CureTogether)社交網站,讓病患輸入自己的病症、曾經試過的治療方法,以及他們觀察到的成果。彙總和分析這些資訊之後,已經開始顯現更廣泛的趨勢。舉例來說,卡邁克爾和共同治療的其他成員發現證據,顯示偏頭痛時有頭暈目眩現象的人,如果服用緊縮血管的治偏頭痛藥物Imitrex,疼痛加重而非減輕的可能性是四倍之多。短期內,加入這座網站的新成員可以利用相關的資訊,幫助他們決定先試用哪些治療方法。中長期而言,研究偏頭痛的科學家,可以更正式地探討其間的關係。

這些研究顯然不像臨床試驗那麼嚴謹,卻也有它們本身的優點。臨床試驗通常設定嚴格的標準,除了正在研究的狀況,排除有其他狀況或者服用其他藥物的人。但是自我追蹤的研究往往包括這些人,所以他們的參與者群體可能更能反映實際的病患群。

「像我這樣的病人」(PatientsLikeMe)這座社交網站,提供各種工具給使用者,用於追蹤他們的健康狀況,並且和其他病患交流。它已經收集10萬5,000名會員豐富的資料(這座網站將匿名資料賣給製藥公司和其他顧客而賺錢)。2008年,美國《國家科學院學報》(Proceedings of the National Academy of Sciences)發表義大利的一項小型研究顯示,鋰可能延緩肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)或葛雷克氏症(Lou Gehrig’s disease)惡化之後,「像我這樣的病人」一小群ALS病患開始服用相關的藥物,而且該公司推出許多工具,幫助他們追蹤自己的病症、呼吸能力、用藥劑量、血液中的鋰含量,以及他們觀察到的任何副作用。由於病人在開始服用藥物之前,已經收集了本身的許多資料,研究人員可以分析他們在服用藥物之前十二個月內的病症變化,以及研究服用藥物之後有無任何變化──這在典型的臨床試驗是不可能做到的。這家公司四月間根據它的資料,發表了相關的研究。遺憾的是,研究工作者發現藥物沒有效果。

可用的新監控裝置愈來愈多,以及社交網站功能日益增強,和病人想要監控自己的狀況,卻只能用一般的電子試算表與日誌比起來,自我追蹤的力量強得多。羅伯伍德詹森基金會的塔里尼說:「我們見到健康照護這塊領域,各方力量此消彼長的動態改變潛力。」人們在監控本身的健康方面,可以負起遠比從前要多的責任。個人化醫療的概念也可能改變;病人以後可以不必再依賴製藥公司,因為這些公司在醫療個人化方面毫無誘因,病人只要嘗試不同的干預方法,記錄自己因此產生的生理徵象和病症就好。

發源於個人實驗的這股運動,會不會日益壯大,進而影響公共衛生,尚需拭目以待。就算它有這種潛力,將這種發現納入健康照護體系,也可能是個巨大的挑戰。塔里尼說,當你一開始得到的是研究一個人的資訊,「健康照護體系無從確定接下來應該進一步探索什麼」。而且,由於許多新的追蹤工具是賣到消費市場,不是銷往醫療市場,所以不像醫療裝置那般經過嚴格的測試。不過塔里尼仍然表示樂觀,「我們有機會探索全新的一組資訊,」他說,「這有相當大的潛力,讓我們對健康照護認識很多。」

巨大的報酬

自我追蹤的早期採用者往往是怪人。五月的分組會議上,一群人熱烈討論他們的實驗結果,有個人說,一天單腳站立八分鐘,有助睡眠;另一個人說,吃奶油有助他的思緒更清晰;有個人把十年來寫的每一行電腦程式碼都記錄下來。但是這股運動也有遠為踏實的一面,吃奶油的那個人參加的會議對面大樓中,主要由企業家組成的另一個團體,正在討論銷售自我追蹤應用和裝置的營利模式。

目前賣家愛用的策略,是將自我追蹤工具和社交網站與遊戲結合起來,借用行為經濟學的教訓,促使使用者保持高昂的興趣,以達成他們為自己設定的任何健康目標。新創公司貝西斯(Basis)開發的新手錶內建感應器,產品主任茱莉‧威爾納(Julie Wilner)說:「我們希望研製吸引人的裝置,讓人想要做更好的健康選擇;我們追蹤資料,以及努力做到在網路上和在行動裝置上顯示,並且與朋友分享。」

法國公司衛新(Withings)生產無線體重計和血壓監控器,允許使用者選擇要不要把他們的體重數字傳到推特(tweeting)。這麼做的目的,是給使用者增添社會壓力,敦促他們堅持節食計畫(採用這個功能的使用者比率相當低,而且絕大部分是男性。這家公司也正在實驗延後報出體重計的讀數,希望使用者比較不會因為看到不好的數字而感到洩氣,不再量體重)。嫩鵝(Green Goose)這家新創公司為家庭用品開發裝有感應器的貼紙,計畫根據個人健康目標,推出一種遊戲,每當使用者出門遛狗,或者服用維他命,就給他們點數。

新創公司正在計劃如何從這股趨勢獲利,我們卻發現自我追蹤運動背後的人,心念思維非常不同──目標也很不一樣。「我發現最有趣的工具,能給我們機會,去反省自己是什麼樣的人,」「量化自我」的創辦人伍爾夫說。他表示,自我追蹤試圖解決的問題,在每個人的生活中都很重要:「如何吃,如何睡,如何學習,如何工作,如何得到快樂。」(本文作者Emily Singer是Technology Review資深生醫線編輯)



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