工研院謀解套 聚焦AI輔助照護

(台北內科週報第701期/2025年9月29日-2025年10月5日)

【產學政研連線】今年進入超高齡社會的台灣,根據國發會的人口推估報告指出,更將在2050年超過700萬高齡人口,占總人口比率高達37.6%,對當前長照體系正面臨人力不足與醫療資源緊繃的嚴峻挑戰,將是雪上加霜!

工研院於9月25日於南港展覽館1館舉辦「無接觸×AI照護×共創高齡未來」科技研發與應用論壇,聚焦AI與智慧感測在長照場域的應用,期望打造兼顧效率與尊嚴的解決方案。

工研院智慧感測與系統科技中心朱俊勳執行長表示,台灣醫院護病比目前高達1:25,照護人力不足導致部分病床被迫關閉已非少數。傳統照護模式仰賴人力,卻難以即時掌握病況,加上疫情後對非接觸式技術的需求攀升,以及高齡患者不易配合穿戴裝置,讓「AI輔助、無接觸照護」成為長照必然方向。

▲工研院舉辦「無接觸×AI照護×共創高齡未來」科技研發與應用論壇,聚焦AI與智慧感測在長照場域的應用;圖係與會貴賓合影(照片係工業技術研究院提供)。

朱俊勳強調,AI感測技術的價值,在於補位而非取代,能協助第1線照護人員即時掌握高齡者狀態,減少通報延遲與感染風險,同時維護隱私與尊嚴,為未來高齡社會建立更有韌性的照護體系。

論壇中,工研院展示研發的「類病房AI照護系統」,結合熱影像與毫米波感測技術,可24小時非接觸量測呼吸率、心率、體溫與血氧,精度達醫療級標準。熱影像可避免顯示五官細節,兼顧隱私並精準偵測臥床、離床與跌倒,通報準確率逾99%;毫米波感測則能連續監測,不干擾睡眠,突破傳統測量的間歇性與不適感。

該系統曾榮獲CES創新獎、國家新創獎與國家新創精進獎肯定,並導入全台7縣市11處場域,包括台北市立聯合醫院中興院區及多家住宿機構、日照中心與獨居個案,累積超過100床、70萬小時的驗證數據。


蔡宗廷團隊 引領AI進入外科

(台北內科週報第622期/2024年3月18日-2024年3月24日)

【逐夢築夢特稿】為何外科會需要AI呢?林口長庚醫院骨科部脊椎科蔡宗廷主任說,外科可以運用人工智慧AI的運算,協助醫師群面對高難度、高精密度手術時,做出最適宜的判斷,讓手術精準進行的精準醫療。

蔡宗廷醫師是林口長庚醫院骨科部脊椎科的靈魂人物,談到如何研發AI協助脊椎病灶判讀時的神情,他說:「我喜歡接觸新科技,喜歡參加論壇,在聆聽演講時,我會不停地思考如何將這些新科技運用在醫學上。」他的興趣加上大膽嚐試,讓他的團隊不斷精進、創新,成為長庚醫療集團閃亮的新星。

▲林口長庚醫院骨科部脊椎科蔡宗廷主任(第2排左1)與雲象科技葉肇元執行長(第2排左2)共同帶領的團隊,陽光又有活力(照片係蔡宗廷醫師提供)。

2019年,他帶領的團隊發表了「3D列印個人化導板進行微創椎弓根螺釘植入固定手術技術」,讓醫師群不需反覆透過電腦斷層影像調整植入路徑,大幅縮短手術時間,還能夠以微創手術方式,避免損傷脊椎骨周圍重要的血管和神經組織,不僅獲得國家新創獎,並獲得國際期刊青睞刊登。

同樣在2019年,他再發表了全球首篇「脊椎量化AI」,只需要1秒就準確地從患者脊椎X光片中標出特徵點,計算出各種脊椎角度,大幅提高醫師在判讀X光片時的治療決策,因而在國際期刊「臨床醫學雜誌」刊登後,立即引起世界各國醫學界廣泛關注及討論。

他說,「3D列印製作個人化的微創定位導板,操作者僅需要沿著導板上螺釘植入的通道,便可以成功植入椎弓根螺釘,大幅提高手術安全性,林口長庚醫院已申請專利」;「脊椎量化AI」可節省醫師以往傳統判讀X光片需花半小時的時間,有助簡化手術前的繁複手續,以及精準預判。「我和雲象科技葉肇元執行長組成的團隊,花了半年時間,讓AI深度學習後,能1秒判讀病人脊椎病灶」,蔡宗廷主任如是說。

▲林口長庚醫院骨科部脊椎科蔡宗廷主任談起運用AI人工智慧,協助脊椎外科醫師手術前判讀時,專業又穩重(照片係有故事公司提供/戴安瑋攝)。

如何讓AI深度學習呢?他表示,「我們使用AI約2210張病人的脊椎X光片讓AI深度學習,每張X光片先從頸椎到尾椎繪出2個點,讓AI抓出病患脊椎駝背情形,之後再多繪幾個點,讓AI運算,1張X光片最少標註了45個點,經過這樣的深度學習後,AI可以換算出各種角度,快速找出脊椎各種角度」、「AI是透過大數據的洗禮,它憑藉著這些大數據進行有效率的判斷,可以減輕醫師手術前傳統判讀的繁複負擔」。這項研究連續3次在國際期刊中發表,其中1篇更是全球首篇。

在林口長庚醫院骨科部脊椎科20幾年的蔡宗廷主任表示,骨科病患以外傷、骨骼退化兩大類為主,最怕碰到的是年紀大、骨質流失(骨質疏鬆)的病患,傳統手術是「大醫師大傷口」,需要權威的主治醫師主陣開大刀,手術期間要非常小心、高度專注;現在醫學發達,有電腦斷層、核磁共振、影像導航,甚至機械手臂等相助,手術成功率非常高,加上AI協助判讀與手術規劃,未來會愈來愈好。

今後,會是AI的天下嗎?他淺淺地微笑說,「不會。因為AI無法取代人腦,AI只能在大數據中不斷進行運算,人腦則是靈活的、創新的,這是AI無法觸及的」。您會繼續關注新科技,並將新科技注入到醫學嗎?他點點頭說「會」,並表示,他的信念是「人生就像騎單車,需隨時保持平衡,穩紮穩打的一直向前邁進」。


在逢甲大學 與年輕學子對話

(台北內科週報第602期/2023年10月30日-2023年11月5日)

【逐夢築夢】創業,是圓夢的重要管道,而近年來,國科會台灣科技新創基地(Taiwan Tech Arena, TTA)為培養校園新創種子,不餘遺力,自2021年起透過TTA Talk活動深入校園,將創業者的思維帶入校園與年輕學子對話,培植新生代的新創潛力。

逢甲大學素來重視新創風氣,並於校園內開辦相關學程,日前,著眼於人工智慧(AI)產業熱潮興起,與TTA Talk以「AI智慧機械,驅動未來新創」為主題,舉行創業家分享活動,期望在場青年學子能受到啟發與激勵,釋放出創業潛能!

這場TTA Talk,係以AI在機械領域的應用為分享主題,邀請到兩位與中部在地深具淵源的青年創業家,包括ROSO機器人建造實驗室創辦人、逢甲大學建築專業學院盛郁庭助理教授,講述了ROSO智慧機器人如何來優化營建流程,嘗試解決目前營建業在勞安、缺工及高齡化等等產業痛點方面的成果。而曾參與中科管理局的新創加速器計劃的福寶科技巫震華創辦人,則分享自己從研發工程師的角色,受到身障者的啟發,決定將技術商品化,以造福更多病友,進而挑戰成為創業者的心路歷程。

▲日前,TTA Talk在逢甲大學舉行創業家分享活動,頗受學子歡迎(照片係國家科學及技術委員會提供)。

事實上,新創團隊成功的契機之1,在於掌握能滿足市場需求與缺口的發明。盛郁庭的ROSO實驗室,具備機器人的模擬與控制軟體開發能力,他和團隊觀察到台灣營建業的流程具有優化的可能性,過去,所研發的台灣首台營建機器人「ROSO 黑武士1號Black Warrior no.01」,便因此獲得科研創業計畫的「拔尖案」計畫,能在工地實際協助水泥粉刷、噴射3D列印材料在內等不同的工項。未來,將以自動化彌補人力缺乏、減少工安問題、提升效率等優勢,有機會協助營建產業從過去人工勞力密集,轉型成科技密集的產業。

其次,福寶科技為中科管理局新創加速器計畫的輔導團隊之1,以「用有溫度的科技連結人群」為公司願景,是華人第1家致力於發展外骨骼仿生科技產品的研發設計與製造公司。

巫震華創辦人原本是工研院的機器人研發工程師,當年曾有身障者對政府請願、希望科技幫助他們站起來,他接到此任務便投身輔具機器人研發,進而創辦了福寶科技。此後,福寶科技的人工智慧輔具,整合了機器人、電動控制、仿生科技,來幫助身障者以嶄新姿態重新與世界連結,並曾於2016年榮獲全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)、2018國家新創獎「智慧醫療與健康科技類」獎項,在新創加速器的輔導下向國際發展,加速商業化的腳步。


海大開發 台灣鯛新品系有成

(台北內科週報第557期/2022年12月8日-2022年12月14日)

【本報產學研連線】台灣鯛,目前已成功培養出具抗病、耐寒與耐鹽等不同性狀的品系,且可經過雜交方式將複數的優勢性狀保留給子代,也可利用該技術協助種苗廠商從其現有商業品系篩選出更優質的種苗,提升台灣養殖育種潛力,創造出更多的經濟價值。

台灣海洋大學水產育種團隊(TABT)水產養殖學系黃章文副教授、龔紘毅副教授及徐德華助理教授,利用優勢功能性關鍵基因選育、分子標記等方式並搭配AI辨識外觀表現驗證,開發出「前瞻基因體科學化優質種原精準選育技術」,以分子特徵鑑別方式精準選育台灣鯛特殊性狀品系,榮獲第19屆國家新創獎-學研新創獎(農業與食品生技類)。

▲經過基因編輯的海大壯鯛取肉率較原品系增加約20%(照片係台灣海洋大學提供)。

黃章文副教授表示,這套技術開發及驗證到現在約5年時間,相較於傳統育種需要10~20年不等,已減少一半以上世代培育所需時間。台灣鯛本身就有不錯的環境適應力與抗病力,在經過鎖定特定基因精準選育後,除了有高生殖率、孵化率及存活率縮短育種時程,也能應變全球環境變遷與極端氣候之影響,如耐寒品系在連續2日處於10℃水溫下的活存率高達90%以上;耐鹽品系在全海水養殖下的存活率是市售商業品系的2-3倍;抗病品系的抗病存活率是市售商業品系的3倍,受海豚鏈球菌感染後的死亡率低於10%,而且各品系也可以與市售商業品系雜交,提升子代的抗病與抗逆境能力,將能成為永續水產養殖發展的關鍵魚種。

▲海大水產育種團隊3要角於第19屆國家新創獎頒獎典禮合影(照片係台灣海洋大學提供)。

龔紘毅副教授則指出,透過精準育種能增加產量、抗病、抗逆境及營養價值,可以因應全球人口增加及環境變遷所造成的糧食與動物蛋白供應危機,非常符合聯合國永續發展目標(SDGs)。另外,除了以基因體標記輔助選育高抗病與抗逆境臺灣鯛品系外,應用新興的基因編輯技術也已建立良好的精準育種技術及研究成果。以CRISPR-Cas9標靶突變尼羅吳郭魚的肌肉生長抑制素b(myostatin b)基因,目前已建立體重、體高、體寬顯著增加,背部及兩側肌肉倍增,其取肉率較原品系增加約20%的高取肉率「海大壯鯛一號」(NTOU Mighty Tilapia No.1, MT1)品系,可進一步培育兼具成長快、高取肉率與高抗病力或抗逆境的新品系。

▲龔紘毅副教授於2022漁業展中與漁業署張致盛署長介紹基因編輯技術培育的海大壯鯛(照片係台灣海洋大學提供)。

徐德華助理教授說,育種選拔是產業的重要議題,提升種原優良性狀是永無止盡,海洋大學具有試驗場域、控制設備、精準技術及高階養殖人才等各項優勢,可以協助種苗的篩選與驗證,更可以進一步挑選具優良基因魚隻進行精準選育以及冷凍保種技術應用,將優質性狀穩定遺傳或長期保存。透過AI水下辨識系統輔助技術觀測魚隻行為模式,針對生物異常狀態進行記錄與分析,AI也可以觀察到魚隻在不同緊迫下細微的變化,將不同抗逆境緊迫行為學習與分類,以科學演算數據判別異常型態,幫助在逆境選育過程中篩選更具精確且穩定適應力的魚隻。再搭配前瞻性分子鑑定專利技術,大幅提升育種準確性並加速選拔流程。