扁鵲曰:「君有疾在腠理,不治將恐深。」

桓侯曰:「寡人無疾。」

……

韓非這篇《扁鵲見蔡桓公》,相信大家小時候都背過。此文講述了蔡桓公諱疾忌醫,最後病入骨髓、體痛致死的寓言故事。雖然作者本意是影射為政者應勇於正視現實,及早採取救治措施,但字面意思放在今日的健康監護領域,意識也是超前的——所有的疾病如果能儘早發現,並科學地進行治療和監測,將大大提高人們的生活品質。

近日《電子工程專輯》中國版參加了以打造智慧醫療電子產業鏈為主題的第三屆 「青城山中國IC生態高峰論壇」,在主題為「AI賦能健康監測與品質生活」的圓桌論壇上,與會嘉賓探討了如何在大病早期提前發現,以及未來在家庭中進行疾病初查的可能性。

更聰明、更精準的人工智慧「AI」家用醫療器械,和創新的半導體技術,在這裡扮演了重要角色。

20190712NT61P1 從左到右依次為:主持人邦勤資本創始合夥人劉明宇;IMEC中國智慧電子戰略合作總監姜甯;匯嘉健康生活科技創辦人、董事長兼CEO楊淑貞;見微光電執行長張焜傑;麥科田生物醫療技術聯合創始人、副董事長及副總裁鍾要齊;深睿醫療西南區總經理朱琳

以帕金森氏症的早期發現為例

「全球60歲以上的人,1%會得帕金森氏症,超過70歲這個機率會上升到10%。最糟糕的是我們還不知道帕金森氏症的成因,所以沒有辦法預防。」見微光電執行長張焜傑說到。這家新創公司專注於用微小顫抖發現早期帕金森氏症,提前用藥以延緩疾病爆發時間,提高病人晚期生活品質。

20190712NT61P2 (圖:見微光電)

人類從出生開始,腦中的神經細胞每一天都在凋亡,但是一旦得了帕金森氏症,衰亡的速度和曲線會變成陡峭式的。等腦神經只剩下40%時,會發現你的手會顫抖,這個時候去醫院跟醫生說手有點顫抖,醫生常說這個顫抖太輕微,請你回家,等顫抖明顯到可以分辨的時候再來診斷。

「不好意思,顫抖到可以分辨的時候,帕金森氏症已經是晚期,晚期能吃的藥只剩左旋多巴胺,吃下去以後不會再抖,可以持續5年,但5年以後這個藥會永久失效,天下再沒有藥可以抑制這個疾病。」張焜傑對帕金森氏症的介紹,讓現場不少人出了一身冷汗,所以要在早期發現,到底多早是早期?

張焜傑認為,現在定義的早期就是手開始有微小顫抖的時候,而他們現在做的基於光電檢測的設備Vibrasee,60%的病人可以只透過1分鐘掃描就能發現。「早期發現的話,市面上起碼有10種以上神經保護藥物可以代替左旋多巴胺來控制病情,不用一開始就吃左旋多巴胺,可以大幅度延緩顫抖現象的時間至少 10年到20年。它是一個很小的盒子,左右手各伸進去一分鐘,就可以判斷這樣的顫抖是不是帕金森氏症或者是其他顫抖症。」

20190712NT61P3 這款設備的關鍵技術是光學圖案運算,它用干涉條紋方式放大任何微小到肉眼看不見的顫抖。(圖:見微光電)

確診5年以上的帕金森氏症患者,把手伸到Vibrasee裡面,可以看到患者手上出現了很多干涉條紋的圖案。「我們用AI的方式跟別的AI醫療設備非常不一樣,雖然干涉條紋可以達到成像的效果,但我們從來不試圖把這些條紋還原成影像,而是直接辨識這些條紋怎麼變化。」 張焜傑介紹道,「做演算法的時候分兩層,第一層做影像處理,把影像處理成機器演算法可以學習的資料,第二層才是學習。只看干涉條紋的變化,協助我們在前期影像分析時省了很大工夫。」

雖然大型醫院現在已經有先進設備,可以取代醫生肉眼診斷帕金森氏症,但以高發國美國來看,他們看病的習慣並不是直接去大醫院,而是先從家庭醫生或社區醫院開始。但家庭醫生可能沒有足夠的知識或先進的設備,去判斷一些複雜和潛在的疾病,在中國三甲醫院和社康、家庭自查中,我們應該如何選擇?

寧去醫院排隊也不在社康看病

這也是圓桌互動中的第一個問題「你心目中理想的常見病(非大病)就醫場所是哪裡?」,可選答案有家庭、社康診所、大醫院、網際網路。近半數現場嘉賓投票給了「家庭」,1/3投給了社康診所,可見在醫療資源極度緊缺的大環境下,大家選擇在家中或社康進行疾病初查的意願很強烈。

不過,麥科田生物醫療技術聯合創始人、副董事長及副總裁鍾要齊認為,現階段看病還是要去大醫院,即使是常見疾病。他為大家舉一個例子:「我一個朋友皮膚有疤痕,要去醫院打針治療,這是很簡單的手術,找的是很有經驗的皮膚科主任,但操作時是讓一個護士來打針。由於護士水準不夠,最終這個疤痕對症了,但是治療失敗了——擴得更大,更難看了。」

鍾要齊表示,看似簡單的小手術,普通人沒有辦法預知它的複雜程度,不是醫生動一個手術這麼簡單,而是醫院綜合能力的體現。「所以建議在座各位在將來這些的設想還沒實現之前,還是需要去大醫院看病、確診,還有做手術,哪怕是小手術。」

深睿醫療西南區總經理朱琳認為,最理想的就診場所肯定是在家裡,但是中國目前現狀是得一個感冒都必須要到三甲醫院去,主要是對家門口的醫生和社康的設備不放心。「但正如鍾要齊所說,如果是有些隱蔽性很強的疾病,特別是惡性腫瘤這類,如果最初檢查因為設備不過關沒查到,錯過了標準化治療時間,可能會帶來很大惡果。」

又回到開始關於帕金森氏症等顫抖型疾病的判斷上。除了帕金森氏症之外,會在肢體產生顫抖的疾病大概有將近50多種。而帕金森氏症本身又有7、8種症狀,裡面只有兩個是帕金森氏症原發症狀,剩下大部分是吃藥的副作用。每種症狀的顫抖幅度、部位和頻率可能都不同,能否在病人在去大醫院排隊之前,就能自我檢查大概狀況?

「未來的醫療會從醫院為中心,轉到以個人和家庭為中心。而這正是精準醫療需要考慮的基因與個人病史以外的因素,包括家庭環境等客觀條件。」張焜傑表示,「所以我們定位不是醫院內診斷工具,而是在社康、家庭裡做第一步篩檢的工具,假如說看到危險訊號,就可以馬上到大醫院做MR或CT。如果在大醫院確診是帕金森氏症或者其他神經內科的疾病,又可以繼續在家用Vibrasee監測吃藥或針灸的療效。」

診療設備家庭化需先進半導體技術加持

但即便去大醫院看病如此麻煩和費時間,人們還是選擇去通宵排隊、掛號、排隊、看幾分鐘醫生,然後繼續排隊、繳費、排隊、抽血、排隊、拍片……為什麼不能在家裡做簡單的篩查再去醫院。這就是第二個討論的問題——家庭醫療產品最重要的特質是什麼?

可選答案有「性能指標」、「操作便利性」、「價格合理」,以及「外觀設計」。

IMEC中國智慧電子戰略合作總監姜甯從半導體人的角度出發,認為「性能指標」是最重要的,這也和現場嘉賓的投票結果一致,大家認為重要性排在2~4位的分別是「操作便利性」、「價格合理」,以及「外觀設計」。

姜寧認為,有人不願意在家裡進行疾病篩查,只想去大醫院,就是因為家中設備的性能指標不滿足要求,檢測結果不具有醫療參考價值。「目前市面上有很多家用消費類設備能提供身體指標檢測,但是指望它們能夠提供醫療級的參考我覺得還有很大一段路要走。」姜寧說到,「而正因為大家概念上不相信,導致也沒有人投資這樣醫療級的產品,越缺錢越做不出好產品,在這個領域形成了斷層或惡性循環。」

但隨著半導體技術的不斷發展,預期將來家用醫療設備也能夠檢測出重大疾病,怎麼把半導體技術跟醫療設備技術的結合呢?

從癌症預防講起,有個關鍵指標叫迴圈腫瘤細胞,一般癌症等到發現都是晚期了,所以早期預防發現很重要。早期罹癌時,身體其他位置就會有癌細胞離散出來,而這些癌細胞經過科學家論斷,在形態上是可以跟正常紅細胞、白細胞、中心粒細胞分開的。

20190712NT61P4 (圖:EE Times China攝)

IMEC介紹了用於細胞分選的微流控技術。姜寧介紹:「它是一個類似於流式細胞儀的檢測儀,同時這個晶片三層複用,一層是加熱層,一層是光學檢測層,中間一層是微流控層。微流控層負責血樣導入,之後透過光學檢測,檢測出是癌細胞的再通過加熱層,把癌細胞推到相應的管道中。」

20190712NT61P5 (圖:EE Times China攝)

這款片上PCR晶片的檢測速度比傳統方式快20倍以上,每顆晶片檢測量可以達到5,000個/秒,檢測精度大於98%。這就是未來的小型縮微化檢測設備——CTC腫瘤檢測設備。

「我們可以看到,用半導體的大規模高性能運算,先進製程,再加上廉價批量製造技術,我們可以達到一個快速、高效、可靠、廉價的醫學診療方案。」姜寧說到。

除此之外,IMEC還在傳統可穿戴領域發展出了一些用於醫療監測的應用。比如一家美國公司生產的胸貼,只需要往胸口一貼,就可用於心臟病診治,比如不間斷心電圖監測,資料可無線傳輸到電腦上,目前已通過FDA認證。

還有IMEC與日本光電開發的急診頭盔,可以用很簡單的操作方式,檢查腦部疾病。另一款腦電檢測的設備,甚至還能用來檢測帕金森和阿茲海默症,體積都非常小。

20190712NT61P6 (圖:EE Times China攝)

最後是胃病,大部分胃病患者沒有器質性病變,常常是腦跟胃的溝通出了問題導致不舒服,所以去做胃鏡往往看不到問題。IMEC目前正在研究一種微創可插入平台,這個平台有可吸收或排出的膠囊檢測設備,可以在體內停留一天或更長時間後排出,做到胃鏡做不到長時間監測。

姜寧表示:「這個平台裡面需要多個技術互相支撐才能做好,它看似一個醫療設備,但其實是多種技術的融合,屬於交叉學科。比如說感測器、無線通訊等。」

20190712NT61P7 (圖:EE Times China攝)

上述新型醫療硬體,也離不開體徵檢測晶片的支援,它的重要組成部分是類比前端,比如ECG、PPG,這些對檢測生理指徵非常重要。透過高精準度、低雜訊的類比前端把微弱的電流特徵檢測出來,再透過降噪和演算法分析出整個人的生理特徵。「這顆晶片已經發展到第三代,每一代都在不停的演進,已經可以滿足大部分醫療級可穿戴設備對生理指徵檢測的要求。」姜寧說到。

使用者健康資料歸誰?

不管在醫院,還是家裡做診療,肯定會產生使用者健康資料,該有誰來進行收集和維護?

是大家都放心,卻不堪重負的大型醫療機構?是實力雄厚,且願意接受政府監管的協力廠商平台?還是最能用好這些資料,開發出更精準產品的醫療器械商?

朱琳覺得應該分兩個層面:

第一,如果純粹只做健康管理,不涉及到醫院建檔和醫療服務提供,目前市場上的做法都放在雲端。但雲端管理者應該跟用戶之間建立明確的隱私權保護協定,什麼資料可用,什麼資料不可用,但資料上傳後原則上即屬於使用者,也屬於服務提供方,因為它必須根據健康狀況為你提供服務。

第二,就是涉及醫療行為時,這部分的資料就很隱私,應該屬於醫院等醫療機構,甚至屬於政府,因為需要根據這個大資料,來提供保險或者其他的服務。所以不能以偏概全說資料到底屬於誰,而是根據你需要的服務來決定。

張焜傑則站在產品提供方的立場,認為最好由產品提供方進行收集和維護,這樣能用於研發,令資料價值最大化。「但從產業的促進和發展,以及公平的角度來看,我個人比較傾向協力廠商平台來進行收集跟維護。」張焜傑說到,「以我們做帕金森氏症分析來講,搜集病例相當花時間,因為現在很多新創公司在做醫療AI時,都把病例資料當作私有財產,絕不共用,結果就變成資料的割喉戰。」

鍾要齊認為如果交給協力廠商平台,首先這個平台的實力要夠強,能收集、匯總,這樣也更容易監管。放到醫療機構反而不好,因為醫療機構之間資料也不是互相打通的,會造成轉院時的資料難共用。

朱琳表示同意,這些資料理論上來說是病人自己的資料,有很多敏感資訊,但在醫院裡檢查後沒辦法帶走,還是留在各個醫院成了資料孤島,沒有很好的二次開發和利用。「其實中國政府也在主導一個統一的平台,能夠進行很好的監管,把這些資料進行脫敏,給各種醫療機構使用,甚至有償使用,實現資料取之於民用之於民,這是一個很好的方法。」朱琳說到。

匯嘉健康生活科技創辦人、董事長兼CEO楊淑貞則提供了台灣的健康保障管理經驗,「所有的資料都在政府手上,並且有開放的平台,讓大家可以利用這些資料來提供更多的研究和服務。」

本文為EE Times China原創文章