無線感測技術助拳行動醫療升火待發

 2013/03/18-DIGITIMES企劃隨著微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems；MEMS)、奈米科技之技術持續精進，致使感測器體積愈趨小巧，性能表現不斷提升，近年來又適逢行動裝置大行其道，多項因子一拍即合，使得結合各式微感測器的無線通訊網路，已然環繞於人們的生活環境，從而掀起一波波全新的應用浪潮。不久前有一則報導指出，由於內建藍牙Smart Ready連接技術的智慧型手機接續現身，且這些手機個個系出名門，均屬大量消費者偏好選用之熱門品牌，因而為可穿戴式感測設備的發展，造就出難得的契機，也讓各界亟思趁勢推展各式應用。 在各類型應用項目中，行動醫療照護無疑最為火紅，只因健康無價、人命關天，消費者最能感同身受，所以無論是支援藍牙功能的血壓計、血糖儀、甚至心電圖，都逐漸化身為體態小巧的可穿戴式感測器，繼而與智慧型手機、平板電腦或病患監護系統相結合，為慢性病患者或老年人，提供一個不間斷的健康監控環境。ABI Research初步估計，搭著無線連網技術、行動裝置的順風車，使得可穿戴式行動醫療照護設備，在2012年間展現前所未見的氣勢，全球總體出貨量直逼3,000萬台，較前1年度增長近四成。由此觀之，單單是健康醫療、居家照護，即能充分彰顯環顧感測技術對生活應用之龐大效益，更何況其餘攸關節能、安全、舒適、便利…等等不同應用主題，亦稱得上是族繁不及備載，也難怪無線感測技術一躍成為ICT領域的顯學，對此汲汲營營的業者，更可謂不知凡幾。根據行政院國科會一份以無線感測為題的文獻，綜觀無線感測網路，感測器及無線網路堪稱是箇中兩大核心，至於整個系統，則是由大量具備通訊能力的感測節點所組成，每個元件均可承載各式感測器，依測量目的之不同，範圍涵蓋了溫度、溼度、光度、加速度、壓力、聲音…等眾多項目，而這些感測節點多擁有自我組織網路的能力，因此能夠透過網路，將感測器蒐集到的資訊，傳回至主控端，以利後續的應用推展。以健康照護而論，其感測器所測量的主要標的，即是心電圖、呼吸速率以及活動量等各類型生理訊息，而現今常見的運作模式是，由智慧型手機透過藍牙連結各種量測設備(例如貼在患者胸部的微型佩戴式感測器)，一方面藉由使用者隨身攜帶之特性，持續蒐集上述資訊，並傳送給身處遠端的醫師，使其可據此監控病患的健康狀況；另一方面再結合手機的通話、定位等基本功能，藉以發揮緊急救援的功能。

無線感測＋雲端貼身呵護病患 近幾年來，不少知名藝人因心血管疾病驟逝，帶給粉絲無限唏噓，也讓人不禁感嘆，現代人由於工作忙碌，導致運動量不足且飲食不正常，再加上日常接觸的餐飲，多屬重口味、高熱量的油膩食品，久而久之，自然對於心血管多所衝擊，所以不僅銀髮族、病患、術後患者，需要隨時留意生理變化，為數更多的「亞健康」族群，恐怕也不宜置身事外。著眼於多數人的殷切期盼，無論產、學、研等單位，都積極以健康醫療、居家照護為主軸，搭配運用無線感測、行動裝置、雲端運算等ICT元素，孕育出一個個商品、服務或研發成果，光是在去(2012) 年下半，就不時可見此類案例應運而生。在去年底一場由經濟部技術處、資策會前瞻所舉辦的智慧生活創新發表會議上，與醫療照護相關的成果展示，可謂熱力四射，成為最夯的主題。例如以樂活、科技、行動為口號的熱情豆行動樂活科技公司，即與其母公司百略醫學合作推出了Tnermo+這項創新成果，標榜能使iPhone搖身變為一台非接觸式的紅外線體溫計，使用者僅須輕輕一搖，便可在兩秒鐘內測量本人或其孩童的體溫，由於採非接觸式設計，所以無須擔心吵醒沈睡中的孩童，而量測到的溫度值會記錄在手機中，並透過完上的圖表，讓體溫的記錄、分享與追蹤變得更加容易。主要成員來自IBM Taiwan的蓋德科技，秉承其在於RFID、Sensor及RF等關鍵技術上的專長，別出心裁地推出「銀髮安全天使照護手錶手機」，旨在藉由此項裝置整合所有遠距照護系統，進而與北醫遠距照護中心合作，提供予高齡族群全天候即時照護服務；其主要功能包括GPS基地台定位、即時安全通話、可能跌倒告知、藍牙無線量測、溫度注意通知、用藥回診提示等6大功能，佐以堪稱簡單明瞭的設計，俾使銀髮族只須朝按鈕一按，即可隨時對外聯繫，其家人不管身處何方、甚至是海外，都可透過手機App隨時掌握長輩的安全狀態，同時還可一併滿足健康促進、親情互動等其餘目的。資策會旗下的瞻科技研究所，也以銀髮族的健康關懷為出發點，推出一項社群化健康照護服務，探索其主要特色，首先係以智慧型手機透過藍牙連結各類型量測裝置，進而發揮生理訊息量測、運動量評估、定位救援、親人快速通話等多項功能，緊接著，由於量測裝置隨身攜帶，也有利於發揮即時服務的功效，更重要的，透過24小時的社群化即時互動機制，讓醫師、個案管理師與特定家人，皆可知悉使用者健康狀態，從而給予關懷與照護服務。值得一提的，此項成果中也含括了邇來頗為熱門的巨量資料分析技術，因此可立即針對諸如EKG、SPO2等特定內容進行事件檢測或趨勢判斷，有助於智慧健康服務業擴大應用價值。同樣在去年下半期間，由智慧電子國家型科技計畫研究成果產學橋接計畫辦公室所主導的「雲享天開－雲世代前瞻電子產學論壇」中，來自中正大學電機系的研究團隊，也運用類比積體電路、混合訊號積體電路、射頻通訊積體電路、健康照護訊號處理器、基頻處理器、生醫植入式微晶片系統、微機電檢測積體電路等多項技術，孕育了一項攸關行動醫療照護的研發成果，定名為「貼身守護神」，旨在將心電圖(ECG)轉化成為體積小巧、低功耗、可隨身穿戴的貼片，而此一貼身晶片為8x4cm尺寸，大小猶如常見的OK繃。事實上，以往並不是沒有類似產品，但較偏向「可攜」而非「貼身」，體態還不輕盈，仍有攜帶不易的盲點，且因功率消耗需求頗大(註：以800mA/h電池為例，最多僅能使用100小時)，導致實用性大打折扣；如今「貼身守護神」則藉由功耗問題的改善，使續航力得以延長至兩週以上，佐以感測晶片體積明顯縮小，可以透過結合智慧衣等方式，隨侍在側於使用者身上，從而讓ECG得以走向貼身化。當然，如同RFID，有貼身晶片當做Tag，另外也需要搭配Reader，才能讓ECG訊號感測得以成局；在此部分，「貼身守護神」則將具心臟疾病辨識之無線傳輸模組，設計成為手機晶片，由該晶片將生理訊號傳送至後端雲端服務中心，俾使醫療院所或家人能即時掌握，如此一來，便可延展成為隨身隨處的健康監控與照護系統，協助心血管疾病患者爭取搶救的黃金時間。