【科技向善】為帕金森氏症患者量身打造的智慧穿戴裝置,不應該追求「酷炫」

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【為什麼我們要編譯這篇文章】帕金森氏症,是一種中樞神經退化疾病,主要會影響到運動神經系統,而手腳顫抖是患者最常見的症狀。

不過別以為帕金森氏症是專屬老年人的疾病,衛生署統計資料發現,該症好發年齡已經從 55 至 60 歲,下降至 40 歲。且過去這十年來中年人罹患帕金森氏症的比例開始增加,平均每千人就有 1 到 3 人罹患帕金森氏症,盛行率僅次於阿茲海默症。

帕金森氏症目前仍無法治癒,僅能以藥物減緩症狀,但藥物治療的成效有限,並且容易產生副作用,因此就更需要智慧醫療科技來監測患者的日常行為。(責任編輯:陳宜伶)

全球有超過一千萬人為帕金森氏症所苦,每年都有上萬人被診斷出罹患此症,其中有超過八成的患者 症狀 為,雙手靜置時會不由自主地劇烈顫動,不僅造成生活極大的不便,日常寫作、進食、穿衣都有困難,更容易導致自尊受傷等心理壓力。

帕金森氏症至今未出現有效療法,且已成為全世界蔓延最快的慢性神經系統疾病。

TO 編按:在治療帕金森氏症時,臨床醫學家很難計算出需要多少的心寧美(Sinemet)劑量來彌補患者流失的多巴胺,因為就是這些失去的多巴胺讓患者出現手腳顫抖或面部癱瘓的情形。

以人為本的科技創新:用 AI 技術改善帕金森氏症

近期英國倫敦帝國學院(Imperial College)與查林十字醫院(Charing Cross Hospital)攜手合作進行一項以 AI 技術 為核心的臨床實驗,觀測和蒐集帕金森氏症病患的行為數據,再結合醫生的實際診斷一同輸入進「機器學習 」系統, 最終目的是要改善帕金森氏症的治療效率,為病患提供更個人化的診斷與療程。

參與這項實驗的患者,必須在手臂穿戴上三個附有感應器的智慧裝置,每天早上在家裡跟隨平板電腦上的指示,上下、前後、左右,做出一連串手部活動,持續約 20 分鐘。感應器會監測這些行為數據,連同所錄製的活動影像一併輸入 AI 系統,一步步教導 AI 如何像人類醫生一樣評估這些症狀。

在這項臨床實驗中,神經科醫生統一使用帕金森氏症評定量表(Unified Parkinson’s Disease Rating Score, UPDRS),藉以評估患者症狀,再把評定結果輸進 AI 系統,作為機器學習數據。即便還有一大段距離要走,這套自動化系統能不斷學習、優化,朝向人類醫生的診斷能力邁進。

醫療導向的智慧穿戴:蘋果 Apple Watch、微軟的 Emma Watch

主導該臨床實驗的神經學家 Yen Tai 博士表示:「將可穿戴裝置應用於醫療事業的研究已行之有年,不只倫敦帝國學院的 AI 系統,蘋果的 Apple Watch、微軟的 Emma Watch,他們同樣致力於讓智慧型穿戴裝置,成為監測與診斷帕金森氏症的得力助手。」

以微軟為例,這間軟體公司一向以「科技向善」(Tech for Good)為核心精神來設計產品,期待善用科技與技術的進步,來克服人類遇到的各種難題。

(醫療裝置該如何貼近病患心理:看 TO 專訪微軟醫療事業首席設計師 Moni Wolf

就像微軟於 2017 年推出的 Emma Watch,就是一款能替帕金森氏症患者改善手顫情況的手錶,這支手錶裡配有一組震動馬達,當它震動時,會故意混淆配戴者(患者)的大腦力專注度,不再注意要控制手顫情形,進而讓原本不斷顫抖的手變得穩定。

微軟為帕金森氏症推出的 Emma Watch,圖片來源:MICROSOFT UK

Emma 專案 至今仍未停下腳步,抑制手顫之外,專案團隊也正試圖將同樣的技術應用於其他裝置設計,用以治療行動遲緩、身體僵硬、不良步態等病徵。

同樣地, 帝國學院團隊也相信除了手顫情況,他們這次 AI 數據蒐集的實驗成果將能擴大解決其他帕金森氏症狀,包含四肢僵硬與身體活動不靈活。

(台灣又是如何治療帕金森氏症的呢?
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找到帕金森氏症的解藥前,先讓患者學習與疾病共處

與一般科技消費品不同,要將創新科技運用於醫療事業,所追求的不是「酷炫」,而是要同理病患的心情,盡量讓它「平凡不起眼」

「而這正是 SERG Technologies(帝國學院團隊為此學術研究爭取資金的分支機構)下一步要做的事。」研究人員 Ravi Vaidyanathan 表示。

如同微軟醫療事業體首席設計師 Moni Wolf 在 2019 年與《科技報橘》的 專訪 中所言:「遠程護理的趨勢正在興起,越來越多病患在日常生活中負責自己的健康監測。所以, 我們在打造醫療產品時,也要讓它看起來不那麼顯眼 。因為患者不希望在自己的社交生活中被發現生病了 ,或者看起來有任何障礙,所以我們在設計上會讓這些產品看起來更像是消費性設備。」

就像 Emma Watch 外表也和一般手錶並無二致,帝國學院的研究人員也強調:「為患者所打造的穿戴裝置應該要不笨重,外型簡約且易於操作,病患才有更高的意願拿來作為日常使用,讓感測器在不形成打擾的情況下,持續監控並蒐集生活裡大大小小的行為數據」,這樣最終分析結果將更貼近患者日常,協助打造個人化的疾病處方。

TO 編按:《BBC》報導中還提到,該團隊也開發出讓可穿戴裝置監測患者服用帕金森氏症藥物時的症狀變化,主導該臨床實驗的神經學家 Yen Tai 博士說:「我們希望藉此打造更貼近患者的日常生活、更加個人化的治療方式。」

如果照這樣的路線進一步發展,理論上是可以靠智慧穿戴裝置治療帕金森氏症患者的,Tai 博士還透露,英國國家衛生研究院有意提供 100 萬英鎊,來資助他們的新臨床實驗,也就是要將微量電流注入帕金森氏症患者肌肉以控制手顫的症狀。

Tai 博士最後說道:「儘管目前還是沒有找到帕金森氏症的解藥,但我們還是可以嘗試開發一些減緩大腦退化的輔助工具,說不定能在治療病症的過程中找到更好的解決方法。」

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參考資料

BBC》、《微軟》、《Parkinson’s Viewpoint


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