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2015交大生醫商機論壇專題報導三︰產業技術帶來移動醫療的可能


左起︰寰碩數碼代表、原相科技代表、奧樂科技代表、淨因科技代表

 

交大生醫商機論壇專題系列報導(詳見文章下方連結),對「累」的成因、預防之法和學研團隊的感測器研發技術有詳細的討論。只是仍在研發階段的技術尚未能惠澤大眾,現今的產業界又有什麼技術可以讓我們很好地管理自己的身體狀況,免使我們因「累」受害呢?

結合技術、經驗與巿場需求的產業智慧結晶,也在2015年10月15日的交大生醫商機論壇中被詳細介紹。由主辦單位生醫工程研究所邀來的四位業界代表︰寰碩數碼、原相科技、奧樂科技和淨因科技,到來分享巿場上有哪些技術可供消費者選用,藉科技了解身體的狀態,減低「累」對生活的影響。

 

身累、心累的數據化全面檢測

「不管你是看到、聽到、談到、想到的訊息,它們會經過大腦皮質各層完成整個的訊息整理。然後會發出一個結局的電波,通過下視丘、海馬迴傳遞給ANS(Autonomic Nervous System自律神經系統),做出即時性、快速的反應。」寰碩數碼的代表蔡景睿先生先簡單解說大腦訊息處理系統與交感神經、內分泌之間的運作原理,大腦訊號會因為負面的壓力與情緒波動,指示腎上腺素和自律神經來做出爆發性回應,讓身體產生ACTH(Adrenocorticotropic hormone促腎上腺皮質激素)和ATP(Adenosine Triphosphate三磷酸腺苷)。他指出,長期性的負面壓力會影響腎上腺素的產生和刺激自律神經的規律。

「就算做了很多各色形式的檢查,結果出來通通正常,但你還是覺得累,西醫就會把你診斷為精神問題。」許多時身體覺得疲累並不一定是機能上出了問題,而是神經傳導不順利和ATP沒辦法被代謝掉。只要補足代謝ATP的維他命B群、蛋白質酶和礦物質,讓ATP在體內可以合成代謝,便能產生更多的動力支撐身體活動。

蔡景睿先生以電路來比喻自律神經的訊號傳遞過程︰「當我們把插頭插到電源時,如果這條電線的傳電效能很好,可把近100%電源傳到電風扇馬達,轉速自然很快。但當電線銅氧化、雜質多,電阻增高,傳電過程便會漏掉的部份電源,電風扇馬達的轉速自然減慢,所以人會覺得累。」也即是說,當神經細胞的活化過程沒有被消耗太多,便不會容易覺得疲累。因此,當HRV檢測器(Heart Rate Variability心率變異分析)測量到受ANS所調控的心跳規律有所變化,不論是變高還是變低,都可以從數值變化得知神經傳遞訊號反應和ATP的合成代謝比率的變化,綜合診斷身體的狀況,把導致疲累的關鍵問題找出來。

 

光學技術讓日常身體管理更便利

原相科技代表帶來的是PPG(Photoplethysmograph光體積描述儀信號/光學脈波容積)技術,一種無需測量電生理訊號,僅以光學技術來擷取心臟資訊的新型技術。PPG能使心跳速率監測器整合到穿戴式設備上,彌補了電生理訊號系統如ECG(Electrocardiography心電描記術)在沒有通電下,信號準位微弱的問題(編按︰ECG需將電極連接到身體,才能測量心臟組織中所引發電氣活動的信號),也進一步推進穿戴式電子監測器的方便性。

原相科技以光學感測技術見長,品項可搭配監控與影像功能,像是手機屏幕的手寫觸控、光學滑鼠、遊戲主機的感測搖控器等等。以光學技術來測量心跳速率的原理,重點在於量度動脈血管管徑因心臟脈動的收縮鼓張,而造成管徑容積變化。當進入組織的LED光強度隨時間與血管管徑的變化,其反射的光強度波形也會產生不同的波長,作為計算分析的數據來源。以靜態心率計算的演算法為研發基礎,開啟運動心率測量計算的開發,正好趕上正在流行的運動風潮。不管是進行有氧運動或無氧運動,都能夠偵測到心率的脈動頻率在哪些範圍,知道自己在運動時,身體正處於怎樣的狀態。

「傳統的ECG技術有它的存在價值,特別在醫學領域的專業使用上。但就消費性電子產品而言,需要的是更簡單、更方便的測量方式。」PPG的簡易操作在日常生活使用上,便更能體現其價值,可配置到各種穿戴性設備如手錶、耳機、手機、滑鼠等裡面,隨時隨地做HRV的分析,掌握身體的狀態,有沒有出現疲勞的問題。搭配現有的遠端技術,數據收集若連結到特定的服務和演算伺服器,經過大數據系統的處理和分析,可以回傳建議給用戶做出相對應的改善措施。

 

手機APP化身行動個人醫生

奧樂科技和淨因科技的代表都帶來與手機相關的產品,利用健康管理平台應用程式APP來進行低週波針灸和經絡儀疲累檢測。奧樂科技開發手機應用程式的瀏覽器平台,用手機的藍芽功能與連接線接連不同廠商的感應器,讓使用者把身體的數據都集合在同一平台上,既方便閱覽,也能集中管理不同感測器的驅動程式。應用程式內亦設「手機針灸」,利用手機輸出電流,以傳輸線連結奧樂科技的特定裝置,自行在身體各部份使用低週波電射穴位針灸。同時,也可搭配不同的裝置,測量體溫血壓、穴位按壓等簡單的措施,即時舒緩身體的輕微不適。

淨因科技設計與開發的手機應用程式和系統,藉記錄身體各式的數據,建立雲端大數據資料庫。系統注重呈現身體的狀況,用24個穴位作為測量點,以收集得來的數據為基礎,從五種指標︰體能、精神狀況、新陳代謝、筋骨氣血、自律神經作判讀,分析身體可能會出現的癥狀和顯示當下的身體狀態。配合資料庫的中醫經絡醫學資料,大數據系統會就收集到的身體各種數據,作出演算和資料整合分析,最後把演算結果回傳到手機的程式界面,讓使用者能從多方面了解自己的身體情況,對症下藥。

面對全球性「移動醫療」技術開發的風潮,奧樂科技代表王基旆笑道︰「古代耶穌伸出手來治癒各人,現在是手機拿出來就治療你的病。」在智能手機的技術之上,結合雲端、大數據資料庫和各式感測器,便能隨時隨地檢測和了解身體狀況,做好個人健康管理。

 

讓交大成為大數據中心

交大生醫商機論壇主辦人林靖騰學長

交大領袖學程陳靖騰學長(控工88級)在論壇最後的環節,分享舉辧這場生醫商機論壇的舉辧緣起和理念。他說,生醫產業將會是台灣繼半導體後第二大的產業,所以需要建立跟半導體聯盟一樣大的生醫聯盟。他提到,「ECOHORT(Ecosystem生態系統和Cohort Study世代研究的結合)就是第三方公正實驗測試跟Marketing research平台。」而第三方公正實驗測試方,他直言希望由交通大學來擔任。

「在交大先進行測量,收集到數據後,再提供給相關人士作進一步的分析,可有望促成『交大運聯網』的生成。」以交大校園作為收集數據的場地,在校園活動的人和動物以非實名登錄方式成為研究對象,藉由不同活動的舉辦和感測器的置放,收集各式各樣的數據,建立大數據的資料庫,讓有需要進行特定領域研發的廠商借閱使用。配合「生醫產業一條龍」的設計,連結社交網絡、雲端、研發方生態系統、網路、使用者經驗、操作系統、硬件與製造生產和生產後的通路行銷服務,跨產業的合作可讓廠商研發時更貼合消費者所需,也能讓消費者得到自己所要的。

陳靖騰學長表示日後會在交大舉辦「飲水思源物聯網實驗路跑」,在活動過程中收集各式數據,連結不同的廠商,共同研究合作的可能。運用交大現有的技術和資源,建立大數據資料庫中心,促成業界廠商與學校有更多更緊急的合作可能,協力打造台灣未來生醫產業的發展,成就下一個半導體產業的成功。

 

 

 

延伸閱讀
2015交大生醫商機論壇專題報導一︰醫生論「累」和預防治療法

2015交大生醫商機論壇專題報導二︰為日常生活引入科技測量的學研團隊

2015交大生醫商機論壇影片紀錄 (交大生醫工程研究所)