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【2025科技微趨勢】mRNA改寫疫苗遊戲規則、數位孿生看診?生技醫療的11個變革

新冠肺炎帶給世界翻天覆地的改變,醫療科技也因此有了許多突破,包含能快速做出疫苗mRNA技術、毋須出門就能看診的虛擬醫院,以及許多輔助判斷的AI工具。

歷時兩年多未見止歇的新冠病毒(COVID-19)疫情,拉近了人們與醫療生技業的距離。從口罩、呼吸設備、醫療量能、疫苗乃至醫護人員安危,都成為公眾焦點。

「醫療體系比較保守,常常是被動性的導入新科技。」上騰生技顧問董事長張鴻仁直言,如果不是疫情驅動,理論上應該走在科技最尖端的醫療產業,恐怕還在持續落後,儘管早已具備相關技術,但法規的約束、醫院的保守思維、甚至民眾的不信任,都拖慢了前進的步伐。

就以聽聞多年的「遠距醫療」為例,在2019年疫情爆發前,全球遠距醫療市場規模大約落在368.1億美元,到了2020年,成長率逾5成、達到584.5億美元,預估2026年將可以猛進式成長至1,779.9億美元。屆時,病患遠端監測、藥物自動化及智慧病房等相關應用,都將順勢而起。

想像在可見的未來,生病不一定要出門看醫生,在線上視訊診療後,直接到家附近的診所取藥,也可以就近在衛生所做完全套檢查,回家搭配App和檢測儀器觀察病情。偏鄉、行動不便的患者,也更有機會透過遠距醫療,接受與城市同樣高規格的治療和照護。

而隨著5G應用落地,AI輔助和分子檢測等技術成熟,醫療生技將日漸走向去中心化、智慧化、精準化的全新時代。

紙本_COVID-19未見終點, 遠距醫療市場起飛
圖/ Research and Markets, Global Telemedicine Market,

【2025生技醫療微趨勢】

1.居家檢測打造「數位孿生」,遠距診療翻轉就醫模式

疫情讓遠距醫療往前推進一大步。據資誠(PwC)調查,2021年全球已有92%醫療機構提供遠距服務,全球遠距醫療資源的整體使用量也成長了38倍。要實現最精準的遠距醫療,首要任務是在地方診所、衛生所,甚至民眾家中,都配備簡單優質的檢測設備。

「疫情的確促進了居家檢測的百花齊放。」上騰生技顧問董事長張鴻仁表示,目前在美國,呼吸監測、心電圖等醫材都開放居家使用。檢測工具也趨向無針化,糖尿病能用穿戴式貼片檢測,再搭配App回傳數據讓醫療機構判讀。

medical_遠距醫療_AI
在疫情的這兩年,全球遠距醫療的整體使用量成長了3倍。
圖/ Netscribes

當人們在家就能做大量、準確的檢測,就能以身體數據如電子病歷、生活方式等,建立自己的「數位孿生」,也就是虛擬分身,可供醫師診斷病況,甚至預判患者對手術或藥物的反應,進行遠距治療時也能更精準。

2.病理診斷超級助手,檢驗敏感度99%

攸關身體和生命的大事,人們還是更相信人多於機器。然而,針對美國基層醫師的調查顯示,近75%醫師都認為,科技有助於降低錯誤事件,也有70%認為科技能提升生產力。傳統病理檢驗是由病理科醫師透過顯微鏡觀察細胞組織形態變化,再將結果用文字報告呈現,但近年來影像處理及AI技術的快速發展,這類型態辨識的工作,已經可以由AI輔助完成。

雲象科技執行長葉肇元表示,他們實驗發現,醫師在沒有時間壓力時進行淋巴結微小轉移診斷,敏感度達99%;一旦有時間壓力,數字將剩不到9成,「這代表會有逾10%機率被漏掉。」搭配AI輔助診斷後,敏感度就能重回99%,甚至診療速度也可以明顯提升。

medical_AI輔助醫療診斷
雖然人們在看診過程中,仍然相信「人」勝過於「機器」。但近來醫療AI的發展,已可以協助醫生診斷,讓判斷敏感度提升到99%。
圖/ ESA

3.全面放大醫療量能!虛擬醫院架構逐漸成型

疫情大幅降低了民眾非緊急就醫的需求,也激發了「虛擬醫院」的新想像。許多醫院已有能力在線上建立數位分身,存儲龐大的臨床資料。未來患者可以透過網頁、App進入醫院,先由AI聊天機器人了解病況,做初步檢傷分類,再轉到合適的科別,由醫師線上診療,或是直接安排急診室床位、預約看診時間等。

除了需要大型醫療儀器的科別之外,幾乎全套醫院服務都能延伸到虛擬世界。」比翼生醫創投執行合夥人陳彥諭指出,已經有很多新創公司投入復健科、兒科等領域的虛擬應用,未來只要加上血氧機、穿戴式貼片等量測生理訊號的醫療裝置,更多科別都有望在虛擬世界提供服務。

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疫情期間為了減少出門,民眾降低「非緊急就醫」的次數,也因此發展出「虛擬醫院」的概念,未來毋須出門就能先做基本診斷。
圖/ ITChronicles

4.一滴血揪出你的隱疾,分子檢測為精準醫療鋪路

「未來一滴血、一個液體切片,就能驗超過100種疾病!」台灣分子醫學會創會理事長曾嶔元預估,到了2025年,也許不需肝臟、肺等器官切片,透過分子檢測就能揪出隱藏病症。

分子檢測是分析DNA、RNA序列,找出病毒、癌細胞及遺傳疾病,新冠PCR檢測就是一種。研調機構Report Ocean預估,分子檢測市場2020年價值15.3億美元,2027年將成長到32.1億美元。隨分子檢測靈敏度進步,將對預防醫學、治療和預後效果大有助益。

5.愛滋、流感都能防!mRNA改寫疫苗遊戲規則

2019年底疫情突襲全世界,不到一年,輝瑞和莫德納疫苗經緊急研發快速問世,拯救數億人免於重症或死亡。這兩款疫苗採用的mRNA(信使核糖核酸)技術,被美國媒體譽為醫療界「遊戲規則改變者」。

其原理是將一段「指令」注入人體和細胞融合,讓細胞根據指令製造病毒棘蛋白片段、誘發免疫反應(下圖),mRNA片段可在活體外製造,也不用細胞培養,大幅加快疫苗研發速度。往後做一支新疫苗,只要知道病毒基因序,就能馬上修改指令,迅速設計出新的mRNA片段,改變了過去疫苗研發得花上數年的遊戲規則。

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新冠肺炎的疫苗之所以能快速問世,靠的就是mRNA的技術,也因此被稱為「遊戲規則改變者」。
圖/ Dr. Karen Mak

6.醫師開的藥是一款App?數位處方控制慢性病、成癮症

看完診,醫師開的「藥」居然是App?像是2018年美國食品藥品監督管理局(FDA)核准的成癮治療App《reSET-O》提供患者90天認知行為療程,相較純門診治療的戒斷遵從率僅17.6%,合併這款App的戒斷遵從率達40.3%,有效協助酒精、大麻等成癮患者控制行為。

上騰生技顧問董事長張鴻仁分析,數位處方以3領域最具發展前景:一是傳統慢性病控制,如三高患者自我檢測和分析食物成分;二是精神疾病,可長期監測患者情緒變化,在發作時提供指引;三是幼兒相關疾病,利用小遊戲、影音等內容引導孩童按時服藥。

7.機器人替你開刀!5G掀外科手術革命

早在30多年前,達文西機械手臂就已問世:醫師操控器械手臂做腹腔鏡手術(下圖),其內視鏡手腕靈活度超越人類,也免除疲勞產生的手部顫動,對病人而言更有傷口小的優點。但Medtronic調查,目前全球僅3%外科手術以機器人施作,且多是輔助性質,因為醫師和患者都不信任機器人,讓遠距手術願景難實現。

不過隨5G網路發展,機器人接收指令的反應時間可從約50毫秒,大幅縮短為1~2毫秒,未來主刀醫師能透過VR遠端操控機器人,完成在偏鄉的外科手術。

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雖然具有手術功能的達文西機械手臂早在30年多就問世,但使用率極低。近來因為5G的發展,大幅降低機器人接收指令的時間。「機器人開刀」未來也許真能普及。
圖/ Shutterstock

8.讓義肢、機器人「有感覺」,電子皮膚落地元宇宙

為讓燒燙傷患者重獲「觸覺」,市面上已有人體用的電子皮膚(下圖),背後原理是將延展性柔軟材質加入感測器,可以模擬真實觸感、壓力和溫度,甚至具備自我修復能力。

此外,科學家更致力賦予義肢觸覺和痛覺,助患者恢復生活常態 。若把電子皮膚應用於機器人,也能讓AI更全面學習人類行為,促進仿生科技發展。2021年底,Meta研發出電子皮膚ReSkin,透過高分辨率的觸摸感測器,使人們和虛擬對象接觸時更逼真,沉浸元宇宙的世界。

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電子皮膚可以模擬真實觸感、壓力和溫度,甚至具備自我修復能力。
圖/ GCCbusinessnews

9.把癌症變慢性病,細胞療法成絕症救星

細胞療法又被稱為「活藥物」,簡單說就是取出患者本身的細胞,進行基因修改或調控,等培養出大量細胞後,再輸回患者體內。這群「基改過後」的細胞,會主動辨識、攻擊癌細胞,經過幾次的細胞回輸後,有機會使部分免疫細胞產生記憶,持續在體內增生,讓癌症變慢性病。

全球產學界都在力拚細胞療法的相關技術研發,美國食藥局(FDA)也已通過22種細胞治療產品,預估到2025年,每年都有10~20項產品取得上市許可,可望成抗癌契機。

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細胞療法也是目前醫學界研究的重點項目之一,可望成為絕症的解方。
圖/ Shutterstock

10.治療遺傳疾病,基因編輯改造人類未來

有「上帝的手術刀」之稱的基因編輯技術,能改變生物基因序列,其中發展最成熟的CRISPR,可精準快速地對動植物、微生物進行基因改造,兩位研發者也於2020年獲頒諾貝爾化學獎。

目前基因編輯常用於農產品及食品,但由於擔心重要基因損毀,在人體醫療上仍有很大進展空間,如果能著重於提高精準性及安全性,可望解決基因缺陷、遺傳疾病、甚至身體特徵。但即便能解決棘手問題,基因編輯仍待科學家努力突破道德困境,當改良下一代可能橫跨千年物種的改造時,必須格外謹慎。

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基因編輯雖然能解決基因缺陷與遺傳疾病等問題,但仍有許多道德議題需納入考量。
圖/ Medtech Boston

11.電子鼻「聞」出病徵,嗅覺輔助加速診斷

中醫有「望、聞、問、切」的診療方式,但無論中西醫,嗅覺都是醫師可用的診斷方式之一。例如,糖尿病患者酮酸中毒時,口中會有腐敗的水果味,這種症狀叫做「病理型口臭」。

就如同受過訓練的AI模型可以判讀特定病症的X光片一樣,透過感測器和AI學習,將氣味化為數據,這種「電子鼻」將可以提供醫師協助,甚至能偵測出醫師聞不到的病理(下圖)。隨著未來演算法與硬體進步,使電子鼻更精準且迅速地運算,說不定還能在檢體送驗前就「聞」出病徵,把握黃金救治時間。

紙本_電子鼻圖解
「嗅覺」也是醫生診斷時的一個依據,「電子鼻」便是因此需求而生,可成為輔助診斷的有利工具。
圖/ ITRI College+ 工研院知識訂閱平台

責任編輯:吳佩臻、張庭銉

關鍵字: #醫療科技
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