2023年2月22日 星期三

智慧醫材從聯網裝置邁向AI化的演變


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2023/02/23 第717期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份
  科技新知 智慧醫材從聯網裝置邁向AI化的演變
由新加坡ESG影響力中心觀察ESG發展產業趨勢
亞洲最大5G文化展演專網系統 助兩廳院躋身國際科技展演之林
瑞典新創公司Normative以排碳追蹤器協助不同規模企業計算碳排放量

智慧醫材從聯網裝置邁向AI化的演變
FIND研究員:李啟榮

前言

在傳統醫材經由數位化洗禮轉型為智慧醫材之後,起初以物聯網、5G、大數據等新穎技術加持下,讓醫材具備聯網作業、聯網傳輸的能力;後來隨著人工智慧的發展,使智慧醫材具有一定程度的自主運算能力,不再變成只是單純收發指令的輔助醫材。

人工智慧(AI)讓智慧醫材從配角蛻變成主角,並以先前在聯網醫材的發展成果為基礎,讓智慧醫材解放未知的潛力,為醫師和病患提供治療與保健等方面之建議和指引,省下醫師決策時間、提升醫師決策的正確度。

技術發展背景

隨著COVID-19疫情蔓延,使得遠距辦公、遠距教學和遠端照護需求大增,具有連網能力(例:藍牙、5G、Wi-Fi)的醫材和穿戴式裝置也開始普及化,例如內建血氧和心跳偵測的智慧手錶,可藉由藍牙與手機App連線來監控健康狀態,使用者可將健康數據上傳到雲端伺服器,並由聯網醫材伺服器中樞所分析的數據,為使用者提供治療和保健等方面的建議與指引。

後來隨著AI逐步導入並實現在醫療領域方面的運用,讓聯網醫材進一步演化為具有決斷能力的「智慧醫材」,不斷可以即時蒐集、追蹤與分析健康數據,更能在裝置端直接推算必須採取的治療及照護措施,強化爭分奪秒的醫療時效性,以及保健照護方面的便利性。

技術介紹與應用現況

智慧醫材以及其前身連網醫材,在上市之前需要通過國內外醫材相關認證,例如IEC 62304、ISO 13485、NIST SP1800-30、MDR (EU) 2017/745等等;而連網醫材本身也要考慮四個設計重點,方能符合醫療情境的使用需求 (Beheshti, 2022):

•機動性:醫材是否為院內使用的定置儀器,或者是消費性醫療穿戴裝置。

•資料傳輸需求:依據使用情境的不同,可包含較小頻寬的體能監控裝置,乃至較大頻寬的醫療影像傳輸。

•電力需求:應考量採用內建電池或外接電源。

•訊號覆蓋率:連網醫材須要有夠強的訊號材能傳輸數據和指令,例如是否用Wi-Fi,或者穿戴裝置採用的藍牙。

後來隨著AI開始與連網醫材整合,蛻變為可自主運算和自主判斷的「智慧醫材」,依據蒐集到的數據進行推算,協助醫師做出最有利的治療決策,同時為病人或其他使用者提出保健與照護等方法途徑。

美國FDA有鑑於AI和機器學習(ML)逐漸在醫材的運用日漸普及,也開始關注AI在智慧醫材運用安全性的議題,並納入AI智慧醫材的認證規範。以具有機器學習能力的智慧醫材為例,包含如下情境 (FDA, 2021):

•可藉由解讀皮膚影像,再經由演算法推算,是否有機率發生皮膚癌。

•可藉由監測心跳數據,來預測是否有機率發生心臟病。

FDA引用了「國際醫材監管單位論壇(IMDRF)」的四級風險評估機制,並依據三級風險程度,以及智慧醫材對病人診療的介入程度,分為九宮格風險評估矩陣,來規範智慧醫材的使用方法和用途,以妥善管控使用風險。

表 1 FDA九宮格智慧醫材風險評估

資料來源: (FDA, 2022)

未來展望/挑戰

醫材從傳統醫材邁向連網醫材、AI智慧醫材的過程中,風險也隨著技術的先進度和複雜度連帶提升,除了要面臨AI分析對醫師診斷的影響以外,也衍生出了病歷隱私的問題,使得FDA等醫材主管機關要正視AI智慧醫材帶來的顛覆性影響,並建立相關風險管控措施。

如此也使得導入AI的智慧醫材研發團隊,在藉由駕馭AI技術讓醫材取得長足進步的同時,也要考量臨床確效以及對醫師診斷之介入影響;智慧醫材所蘊藏的AI和多元聯網功能,若未來能進一步整合與發展,可望蛻變成「邊緣運算」的單元,成為使用者和中樞雲端伺服器之間,進行病情分析、推算與共享的橋樑,更能讓AI和醫師集思廣益解決病人迫切的問題。

參考資料:

封面圖片經RF授權使用

1.Beheshti, B. (2022, October 3). A guide to networks for IoT healthcare devices. Retrieved from TechTarget: https://www.techtarget.com/iotagenda/feature/A-guide-to-networks-for-IoT-healthcare-devices

2.(2021, September 22). Artificial Intelligence and Machine Learning in Software as a Medical Device. Retrieved from FDA: https://www.fda.gov/medical-devices/software-medical-device-samd/artificial-intelligence-and-machine-learning-software-medical-device

3.(2022, September 27). Global Approach to Software as a Medical Device. Retrieved from FDA: https://www.fda.gov/medical-devices/software-medical-device-samd/global-approach-software-medical-device

4.Meola, A. (2022, April 15). IoT Healthcare in 2022: Companies, medical devices, and use cases. Retrieved from Insider Intelligence: https://www.insiderintelligence.com/insights/iot-healthcare/

 
由新加坡ESG影響力中心觀察ESG發展產業趨勢
FIND研究員:楊秉哲

新加坡成立ESG影響力中心

新加坡金融主管機關-新加坡金融管理局(Monetary Authority of Singapore, MAS)認為,氣候變遷對新加坡威脅日趨嚴峻,而金融應該可以主導國家策略之發展。根據新加坡氣象局資料表示,從1960年以來,新加坡氣溫上升的速度與全球平均水準快上2倍,例如去(2021)年4月因為反聖嬰現象,導致雨量高於平均水準,多處突發洪災。新加坡政府在今(2022)年2月發布「2023年新加坡綠色發展藍圖」,目的是建立綠色經濟,讓新加坡成為全球綠色金融中心。MAS接著於6月發布了永續發展報告,涵蓋所有部門與產業應該注意的風險,為英國之外全球第二家發布該類報告的國家。而為推動ESG金融科技發展,MAS在10月5日成立了ESG影響力中心(ESG Impact Hub),由主管機關聯合民間ESG金融科技新創合作推出ESG相關技術解決方案,滿足新加坡政府八大重點行業企業(農/林業與土地利用、房地產、交通、能源、工業、資通訊技術、循環經濟、碳捕捉與封存)在ESG方面的需求。本文將重點介紹透過最初加入ESG金融科技業者,分析國家若要發展綠色金融,首要先關注哪些議題。

資料來源:本文作者繪製

圖1、ESG Impact Hub業者分類

三大ESG產業趨勢:數據管理、數據溯源以及碳權交易

ESG影響力中心將推動ESG金融科技加速器計畫,推出ESG金融科技解決方案協助新加坡各行業進行轉型。目前參與的15家企業,除了全球倡議非營利組織、投資公司與金融機構外,與技術相關的共有6家,又可分為數據管理、數據溯源以及碳權交易三類,茲分述如下:

一、數據管理:World Wide Generation是新加坡政府公私協作專案Project Greenprint中,新加坡交易所上市公司ESG數據揭露通用性工具ESGenome平台的技術供應商,提供上市公司數據申報分類,並將申報內容自動轉為各種國際標準格式。美國市場情報公司Fiscal Note則是併購ESG管理新創Equilibrium,推出Fiscal Note ESG Solutions,協助企業ESG管理自動化,從碳計算檢視企業的ESG績效,進一步產出報告。Terrascope為發展企業碳數據量測與資料共享服務,透過量測碳排數據、設定目標,最終協助企業進行減碳。

二、數據溯源:Eachmile Technologies則是專注於食品安全,發展海洋產業溯源的區塊鏈平台。#STACS發展新加坡金融業綠色金融商品數據可參考的區塊鏈數據平台,也是新加坡政府公私協作專案Project Greenprint的合作供應商。

三、碳權交易:由新加坡交易所聯合星展銀行、渣打銀行以及淡馬錫控股成立的Climate Impact X是發展全球碳權交易平台,提供全數位化的跨國碳權媒合市集,另外也正在開發主題策展類型的碳權拍賣服務、即時交易的碳權交易所服務。

ESG金融科技聚焦於數據量測與數據信任

由上述ESG Impact Hub中所加入的ESG金融科技來觀察,可以發現目前新加坡在發展ESG上,最需要的就是相關數據的量測,以及如何確保數據可信。管理學之父彼得度拉克曾說過"You can't manage what you don't measure."(你無法管理你無法衡量的事物),不管是ESG或是淨零排碳,第一步都是要先精確測量出自己的數據,而後續制訂目標,採取改善行動時,這些改善後的數據如何被外部信任,都是ESG轉型起步的關鍵,值得臺灣借鏡參考。

封面圖圖片來源:作者自行繪製

參考資料來源:

The Straits Times - New hub for green fintech firms launched to spur growth of sustainability tech sector

 
亞洲最大5G文化展演專網系統 助兩廳院躋身國際科技展演之林
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