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醫療保健科技日趨小巧 功能更加先進

由於物聯網、5G和人工智能的出現,整個醫療保健行業迅速變化。德國國際醫療器械及設備展覽會(Medica)最近在杜塞爾多夫舉行,展出最新的創新技術,從中可見,輕型小巧和虛擬科技已成為醫療設備的最新金科玉律。

照片:嶄新科技幫助下肢受損的病人重新邁步向前。
嶄新科技幫助下肢受損的病人重新邁步向前。
照片:嶄新科技幫助下肢受損的病人重新邁步向前。
嶄新科技幫助下肢受損的病人重新邁步向前。

在德國國際醫療器械及設備展覽會2019上,手提設備大受注目。據會場所見,參展商展出的各種手提式終端機具有林林總總的用途,從紅外線腦部掃描,到測試血糖水平,以至檢查病人視網膜等,應有盡有。物聯網、5G技術、人工智能和大數據等都有助推動手提式設備興起,令醫療設備變得越來越細小、智能化和貼近病人。

大會開幕當日舉行了創新論壇(Innovation Forum),講者之一Nadia Tsao表示,她深知手提式設備有很大發展前景。她說:「手機以及微型可彎曲的電子產品無處不在,可見電子產品與醫療保健技術結合將締造龐大商機。」

Tsao在新加坡接受教育,之後到普林斯頓大學和劍橋大學升學。目前,她在IdTechEx擔任醫療行業的新興技術顧問。該公司在美國波士頓、英國劍橋和東京都設有辦事處。她預測,仿生眼、智能植入物和外骨骼等人造器官,以及利用3D打印技術製造這些器官的業務都有光明前景。

Stratasys以美國明尼蘇達州伊甸草原(Eden Prairie)為總部,在會上展示應用在醫療設備方面的3D打印技術。該公司的產品經理Ben Klein表示,3D打印技術在醫療設備應用方面大有可為。他解釋說:「這種技術稱為增材製造,是一種把材料逐漸累增的製造方法,而傳統的減材製造則是以切削方法把材料逐漸去除,成本很高。我們有兩種製造技術,一種是使用熱塑性塑料(例如聚碳酸酯)的FDM,用來製造堅硬耐用的零件,最常用於汽車和航空航天工業。第二種是Polyjet,使用更近似纖維的物料,以噴墨為基礎,可以製作多色視覺模型,整個製作過程全由數碼技術操控。

「這些富有紋理的彩色模型可用於醫療設備使用培訓以及外科培訓,讓學生以逼真模型進行練習,感覺真實。此外,我們也轉向研發其他材料和模型,供開發醫療設備的專家作臨床前測試。」

Klein製作了一個大腦周圍的動脈和靜脈模型,用來訓練外科醫生提取血塊。他說:「若以矽膠製造這個模型,成本是原來的3倍。」

會場內另一項先進技術是Ekso Bionics的EksoNR機械外骨骼。該公司在德國漢堡和加州里士滿經營。這個機械外骨骼擁有卓越的輔助功能,專門協助病人重新學習走路。

照片:Stratasys的醫療設備3D打印方案。
Stratasys的醫療設備3D打印方案。
照片:Stratasys的醫療設備3D打印方案。
Stratasys的醫療設備3D打印方案。

Ekso Bionics公司代表Hannes Fischer表示,EksoNR可以提供全面的馬達輔助步行功能,可由物理治療師或病人啟動每一步。他說:「如果病人還有一些肌肉功能,外骨骼的傳感器會檢測得到,並讓病人用自己的肌肉力量走路。傳感器是實時運作,因此馬達輔助水平可由零到100%不等。身體左右兩邊都受到監測,並可獨立運作。」外骨骼配備的軟件,可讓病人踏出第一步前,先進行屈膝和提腿等練習。

在會場內,40多家公司展示日趨微型輕巧的穿戴式科技,能夠更加貼近病人。這些產品包括監測血壓和生育能力的腕帶和臂帶;用於監測心跳率和血壓等5項讀數的耳機,以及檢測心房顫動的環狀設備。

Holst Research Centre位於荷蘭的埃因霍溫,工序工程師Linda van de Peppel博士在會上展示一塊無線操作貼片。該貼片只有手掌大小,可以紀錄心電圖和監測呼吸。她介紹說:「本公司的業內夥伴向我們提出一項難題,而我們已為此開發了一個解決方案。我們面對的挑戰是要製造這款防汗、防水和可彎曲的小型電路和裝置。」

該貼片具有藍牙連接功能,醫生或臨床醫學專家可以遙距監測病人狀況。Van de Peppel博士補充說:「該貼片專門監測病人在心臟手術前的身體狀況,以便判斷病人是否適合接受手術,並可在手術後繼續監測病人。」

東京Xenoma展示一款以導電紡織纖維製成的上衣,也利用類似技術,提供心電圖持續監測功能。該款上衣的外觀與質感跟一件普通休閑衫無異,通過5個電極監測病人的心臟,毋須安裝電線或外置電池,而病人穿上後可以活動自如。此外,若上衣裝上伸展和拉力傳感器,還可以感應用家的動作。

韓國的1drop同樣推出全新即時檢測設備。該公司的系統通過iPhone進行快速健康檢查。營銷經理Kobong Choi解釋,該系統利用裝在iPhone手機上的後蓋,後蓋設有插槽,以便在相機鏡頭上放置一塊載玻片,測量試劑的顏色變化。他說:「你將一滴血放在生物傳感器的載玻片上,然後把載玻片插入插槽,在10至15秒內便可從手機看到檢測結果。」

他說:「這個系統可以檢測膽固醇、血糖、血紅蛋白和尿酸。我們期望可以做更多種類的檢測,目前以23種檢測為目標。它有兩個級別的應用程式,一個是為家居用戶而設,可以把檢測結果傳送給醫生;另一個是為醫護人員而設,可以收集和紀錄許多病人的數據,主要給予診所、上門醫生,甚至醫院使用。」

該公司備有適用於各款蘋果(Apple)iPhone和三星(Samsung)Galaxy手機型號的適配器,並正物色分銷商。Choi表示,如果需求殷切,該公司會在幾個月內為其他智能手機開發解決方案。

他續稱:「我們還有另一項獨一無二的產品,就是一套用於白血病的聚合酶連鎖反應(PCR)試劑工具,它可以檢測到單個核糖核酸(RNA)複製本。在治療後的監測過程中,若讀數為負值,便可以確定病人完全康復。其他牌子試劑工具的檢測能力只達3至4個RNA複製本。」

照片:Xenoma的智能診斷衣。
Xenoma的智能診斷衣。
照片:Xenoma的智能診斷衣。
Xenoma的智能診斷衣。

現時,基因測序設備也變得越來越小。華大集團(前身為北京基因組研究所)的子公司深圳華大智造科技有限公司展示了世界上第一個便攜式測序系統。

深圳華大智造科技營銷經理Erin Zhang講解該公司如何從純研究機構,發展為基因測序的全球三大領導者之一。他說:「研究所於1999年成立,於2000年代初搶先發表測序研究成果。我們率先為水稻基因測序,其後於2008年更發表首個亞洲人基因組,之前只有白種人的基因組數據。2011年,我們獲批准成立中國國家基因庫。基因庫當然由政府擁有,但由我們負責管理。」

不久之後,該公司由研究領域轉向商業世界。Zhang說:「我們使用美國機器進行基因測序,但是這些機器體積龐大,我們認為應該可以做得更好。我們於2013年收購美國公司Complete Genomics。兩年後,我們推出了第一個測序系統BGISEQ 500。隨後於2018年推出T7,我們在全球市場變得更具競爭力。這是世界上測序通量最高的機器,一天之內可以完成60個全基因組測序。」

該公司最新的商用測序系統在展會舉行前1個月推出,是個全新的發展方向。Zhang說:「DNBSEQ E系列真的與別不同。它不僅小巧,而且堅固耐用,毋須放在實驗室或無塵室,使用簡便,容易維修。市場上還有其他小型測序系統,但精確度不及DNBSEQ E系列。」

DNBSEQ E測序系統的大小相當於一部小型激光打印機,可與大小相若的「數碼生物實驗室」DNBelab D配合使用。兩者均可單獨或一起使用。

Zhang說:「我們預期DNBSEQ E系列可以在診所或醫院的狹小空間內使用,也可以用於法醫檢驗。舉例來說,DNBSEQ E系列可以在罪案現場或驗屍間使用。但最終目標是讓病人在家中使用DNBSEQ E系列,毋須醫生協助也可以進行唾液樣本快速測序。」

大會也揭示其他許多小型創新產品。在兩個專門展示高科技解決方案的展廳裡,製造商展出分析儀和測序器所用的各類零部件及材料,包括馬達、泵、精密零件、管材、流體控制、可加工陶瓷、電池、機械人、生物光子學、注塑成型、矽膠和聚合物等。

雖然醫療設備組件和監測器變得越來越細小,但德國國際醫療器械及設備展覽會的規模卻日益壯大。今年的展會匯聚了5,500家參展商,其中有4,000多家來自德國境外,入場人士也是來自眾多不同國家。主辦機構目前在全球舉辦6個主題相同的展會,並將加入新成員,就是於2020年5月在巴西舉行的國際醫療器械及設備展覽會。

照片:歐洲規模最大的智能醫療科技博覽會和會議。
歐洲規模最大的智能醫療科技博覽會和會議。
照片:歐洲規模最大的智能醫療科技博覽會和會議。
歐洲規模最大的智能醫療科技博覽會和會議。

德國國際醫療器械及設備展覽會2019已於11月18至21日在杜塞爾多夫展覽中心舉行。

特約記者 John Haigh 杜塞爾多夫報道

資料提供 圖片:香港貿發局經貿研究
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