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數位分身商機大 收集病患數據

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張小玫、國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心 發表於 2020年8月10日
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數位分身(Digital Twins)或稱數位孿生可視為數位轉型之第一步,結合IoT、AI、AR/VR、遠程監控等多種智慧科技,透過數據蒐集與模擬分析,對實體人事物轉為數位元件並透過虛擬建模,將這些數位分身置於在虛擬環境進行各種製程或產品優化的測試,以達到改善決策等效益。其應用領域從生產製造、能源、汽車、醫療、休閒娛樂、零售商務等眾多領域。
 
若應用於醫療領域,數位分身是一種有生命或無生命的物理實體的數位副本,目的是在物理模型與相應的虛擬對應物之間建立連接。它可幫助醫生收集患者的數據(例如電子病歷,生理信息和生活方式),以便執行遠程醫療服務、預先模擬特定的療法、手術或施藥效果,並收集患者的反應。依據醫療設備大廠飛利浦認為,數位分身的設備組件有四部分,(1) Device data蒐集該設備數據以便預測設備何時需要維護;(2) AI/Data analytics需要AI和數據分析來識別數據中的相關信號;(3) Device Knowledge需領域專家結合工程師解讀設備發出的數據背後意涵;(4)Physics-based device modeling基於物理的建模。


圖、數位分身的設備組件有四部分
 
目前,數位分身的主要玩家以醫療設備大廠為主,包括:GE、西門子、飛利浦、達索系統、IBM、微軟、甲骨文等參與者。還有,新創公司也是不可忽視的業者。
 
TecnoBody是一家義大利健身及健康康復系統開發商,打造數位分身,協助數十家健身運動及護理機構導入系統,利用TecnoBody所研發的產品「D-Wall」,一種結合智慧顯示器+體感地墊,只要匯入個人身體資料,結合3D鏡頭掃描與體感地墊感測數據,就可以快速同步建立3D模型,創建分身同步運動情境,反饋即時身體資訊,識別關節與分析各種動作,再藉由遊戲化、視覺化動作進行引導評估,並可量身客製化達到運動目標,或是促進復健效果。
 
美國雲端平台業者OnScale與生物力學模擬技術提供商LEXMA Technology合作Project BreathEasy計畫,以提供醫生做出最佳COVID-19治療決策。利用匿名肺炎患者的多組核磁共振(CT)照片,建構出病人肺部的數位分身,由OnScale匯集患者斷層掃描、X光,以及數千種肺部氣體與血液流動資料至雲端平台,創建分身模擬肺部情境,持續量測模擬訓練AI,以快速預測通氣和插管過程中的氧氣與血流量,並決定將有限的呼吸器設備應優先提供給緊急患者使用,優化呼吸器的運用率,幫助醫生做出更好的治療決策。
 
英國新創公司Iotics啟動數位分身技術,以即時提供英格蘭重症監護病床的狀態,以應對Covid-19疫情。就是將任何資產(人事物及地點)之間所有數據和控件都建立網絡並交互關聯,也包括測試結果、呼吸機使用、患者管理、每家醫院重症監護床位數等。目的是使醫院管理人員有權在本地協調資源,將患者引導至可用的病床和呼吸機,同時還提供全國性的資源視覺化地圖。Iotics將來自不同來源的孤島中的非結構化數據集合起來,並將其提供給整個COVID-19響應生態系統,以便於各家醫院與外部技術合作進行交流,達到加快部署效率。
 
台灣新創公司肯狄科研(MAI)以人體數位分身重建醫療影像設備結合VR應用,提供更直覺的醫學影像,改善傳統的2D影像作臨床診療判斷易產生死角風險問題。肯狄科研目前是台北市政府重點扶植新創團隊之一,初期獲得 HTC 策略投資,目前正在進行新一輪預計250萬美元募資。主要產品有高精準人體解剖VR系統與中醫針灸VR系統,透過虛擬實境的呈現與互動,提供醫學專業領域的學習與臨床模擬。未來希望進一步結合AI數據分析技術,發展病理推理的功能。


(作者是國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心研究員)
 
(本文刊登於經濟日報2020/08/09)

 
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