醫療科技的發展與應用

醫療科技的發展與應用

醫療科技旨在透過科技提升醫療品質、效率與精確度。臺灣與全球即將迎來超高齡化社會,都將面臨人口減少所帶來的醫療人員匱乏。根據國發會人口推估統計預測,臺灣2050年每三人就有一人為65歲以上;而根據世界衛生組織(WHO)統計,到2030年,全球還需要990萬名外科醫師、護士和照護人員。如何運用醫療科技便成為關鍵議題。近年由於5G基礎布建逐漸完善,高速傳輸得以落實;加上物聯網(IoT)技術漸趨成熟,穿戴/行動健康設備強化了遠距醫療照護的可行性,並且可更廣泛地搜集使用者的數據,醫療科技得以發展得更為快速。

醫療人工智慧,尚有大潛力待開發

根據L.E.K.顧問的評估,AI應用在醫療的技術尚未成熟,僅能作為醫療決策的輔助。麥肯錫的報告也指出,AI在醫療場域中最廣泛被應用在大量且重複性高的行政庶務以及診斷。AI運用在醫療科技的下一階段,將是擴充使用情境至家戶,舉凡監測、示警、虛擬助理等,屆時可使AI與醫療結合得更緊密,以便AI進入臨床應用,並確實輔助醫生診斷。AI在醫療科技的終極目標為融入健康照護產業鏈的方方面面,包括預防、教育、診斷與維護。

臺灣榮總體系已經開始利用AI發展相關醫療照護,臺北榮總建置了三大醫療AI平臺、臺中榮總成為全臺灣唯一獲選進入Newsweek及全球重要數據資料庫Statista所製作的「2023年全球智慧醫院評比」榜單、屏東榮總開發行動智慧藥車搭配智慧手環,並和其他醫療機構推動「線上聯醫」,串連病患看診資料。

數位孿生,讓醫療風險大大降低

數位孿生(DIGITAL TWINS)字面上的意義即建構本體以外的另一個虛擬的「雙胞胎」,透過模擬,藉此預測與試驗人體對於疾病感染與治療的狀況,找出客製化的預防及治療方法。數位孿生得力於IOT技術成熟以及部署成本降低,因此開始發展並成熟。數位孿生在臨床試驗設計、藥物開發、手術模擬與醫療器材設計等項目,已有明確的應用情境。RESEARCH AND MARKETS預測數位孿生將在2027年成為IOT應用的標準功能,且全球數位孿生市場2025年將達360億美元。

數位孿生在Covid-19全球爆發時為醫療做出了實質的貢獻,彙整了倫敦各地醫院設備的IoT數據,建構出倫敦市內即時的維生系統與緊急病床等關鍵醫療資源,達到醫療資源最有效的分配;也彙整了生理、臨床數據與病史,增加研究單位對於人類生理機制與病毒的理解,並且優化治療結果。

各大醫療廠商近年來紛紛投入數位孿生的應用研發,個人的醫療照護可望更客製化,當有新的掃描與測驗結果,病患的數位孿生模型也會得到即時相應的更新。未來數位孿生可透過穿戴設備收集更多樣的身體數據,進一步與元宇宙沈浸式的醫療場景結合,以更擬真的方式進行各類試驗,有效減低患者進行醫療行為的風險。

3D列印應用無極限

3D列印是一層層地把想要成型的物件製作出來,為快速原型或積層製造,實際讓醫療人員與病患「摸到」、「用到」、「感受到」。3D列印可分為「建立電腦模型」以及「3D列印機列印」兩大步驟,應用在醫療科技上的優點在於可客製化、自動化且可應用於多種原材料,並且在臨床、教學與研究上均能有廣泛應用。

以醫療科別來說,骨科與神經外科最常使用3D列印,可以協助醫師進行高難度且有密集的神經血管的頸椎手術,也可以開發客製化手術工具。3D列印更常拿來發展護具,傳統的護具只有幾個固定的尺寸,較難滿足不同身形病患的需求,特別是腰椎與頸椎的護具,3D列印的客製化護具不但較能符合個人身形與穿戴需求,且相較傳統護具更輕量、透氣、美觀,也更方便穿脫,容易清洗,不易發生壓瘡。此外牙科與口腔科的矯正器、植牙與咬合相關材料和設備,同樣能借重3D列印技術客製化訂做。3D列印也可以用於腫瘤治療上,當需要以手術切除腫瘤造成骨骼或是組織缺損時,便可以用3D列印製作組織與骨骼。