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智慧影像分析、行動式體外診斷醫療器材,及微創手術之技術趨勢 Technology Trend: Intelligent Imaging Analysis, Mobile-IVD and Stealth Surgery
2025/05
Frost & Sullivan
www.frost.com


一、Intelligent Imaging Analysis智慧影像分析

1. 定義與範疇
智慧影像分析運用深度學習、機器學習與認知運算等先進技術,協助臨床決策、預測分析及幫助醫事人員加快工作流程,進而提高偵測病患醫療影像異常的準確率。

2. 技術特點及優勢
(1) 智慧影像分析具備快速處理龐大資料的能力,且能自動判讀及辨識複雜圖像模式,精準偵測微小的異常。電腦斷層(CT)運用深度學習及機器學習演算法分析胸部或腦部的顯影或非顯影影像,用來定位、分類及回報異常;
(2) X光影像使用演算法分析影像來判別異常、定量分析與長期追蹤;
(3) 磁振造影(MRI)則分析頭部掃描影像,偵測大腦白質信號強度、腦容量變化與彩色分隔影像等,以辨識病灶與低信號強度。技術受限在於電腦斷層與醫療系統的整合性不足;
(4) 放射科醫師對於X光影像的解讀差異導致訓練數據不一致,進而影響人工智慧(AI)準確度;磁振造影的取得流程缺乏標準,降低演算法分析效能。

3. 現階段投入概況
中風、癌症及退化性疾病等慢性疾病的病例持續攀升,全球醫療機構對於斷層影像檢查的需求也隨之增加。該領域整體市場年均複合成長率為22.69%。在2023年至2024年間,全球投入研發智慧影像分析產品的資金已逾10億美元,其中私人資金占比較高,著重研發用於偵測心血管疾病、肺結節與骨折的AI技術。例如:Cleerly於2024年募資1.06億美元,擴大商業化該公司的非侵入性電腦斷層智慧影像技術,用於冠狀動脈疾病的表型分析。

4. 創新案例
(1) Nano-x Imaging Ltd(以色列)與 SCL Science(韓國)
Nano-x Imaging在2024年與SCL Science合作,於韓國市場推行Nanox.ARC 3D影像系統及Nanox AI輔助檢測技術。SCL Science將整合Nano-x的AI輔助工具,包括HealthCCSng心臟檢測、HealthOST骨質檢測及HealthFLD脂肪肝檢測等,應用於遠端影像分析及其他醫療流程。
(2) Siemens Healthineers(德國)
Makati醫療中心於2023年成為菲律賓及東南亞地區首家採用Siemens Healthineers的Atellica® VTLi患者免疫分析裝置的醫療機構。該掌上型裝置可透過單次指尖採血,檢測心肌旋轉蛋白C的生物標誌物濃度,大幅減少心肌梗塞於緊急醫療的檢測時間。

5. 未來展望
雲端內視鏡平台將會是智慧影像分析的未來趨勢,該技術運用高速網路傳輸內視鏡影像至雲端,由AI演算法分析處理數據、識別並分類息肉種類,即時偵測異常。而多模態分析技術也將利用AI的進步,研發可以分析整合多種類型的病患健康數據的技術,有效建立病情、生活方式、家族病史等重要健康資料庫。

二、Mobile-IVD行動式體外診斷醫療器材

1. 定義與範疇
行動式體外診斷醫療器材是指以智慧型手機為基礎的診斷平台,具備小巧便攜且無線的特性,適用於定點照護,可用於偵測感染性疾病、皮膚疾病、呼吸系統、泌尿系統疾病以及傷口篩檢。

2. 技術特點及優勢
(1) 行動式體外診斷醫療器材僅需少量檢體就能提供精確診斷結果,且能有效檢測病原體及與代謝、免疫和發炎反應相關的生物標誌物。檢測試劑盒結合智慧型手機平台,透過試劑與緩衝劑,使用側向流體免疫分析及免疫分析偵測抗體、抗原或其他生物分子;
(2) 可運用行動相機診斷裝置透過拍攝影像分析患部樣本,然行動相機診斷裝置會因光源與鏡頭規格而影響準確度
(3) 盒中實驗室(Lab-in-a-box)則模組化桌上型診斷平台,利用玻片進行樣本準備、染色、擴增及檢測,但目前其成本較高,不易普及於資源缺乏地區。

3. 現階段投入概況
慢性疾病的高盛行率將推動市場對自我檢測裝置的需求,這類器材具成本效益且容易取得,利於早期診斷與疾病管理。該領域整體市場年均複合成長率為25.4%。研發資金主要用於該裝置的產品開發、通路配銷及市場擴張。例如:Altoida於2022年獲得2030萬美元的資金,用於拓展人力資源、加速研發進程、驗證平台對帕金森氏症與思覺失調症的應用、擴展智慧財產權與法規的核可範圍,並推動該類器材在美國與其他國際市場的商業化。

4. 創新案例
(1) Roche Diagnostics(瑞士)與CardioSignal(芬蘭)
Roche Diagnostics與CardioSignal於2025年合作,為患有缺血性中風風險的病人提供整合型診斷裝置。該裝置將CardioSignal的心臟疾病檢測應用程式整合至Roche的Cobas® Pulse掌上型血糖監測系統,利用智慧型手機的動態偵測技術檢測心房顫動,用於糖尿病患者、高齡族群或高血壓患者的風險評估。
(2) PulseNmore(以色列)與Clalit Health Services(以色列)
以色列公司PulseNmore與該國最大健康維護組織Clalit Health Services於2024年合作,於醫療資源匱乏地區分發25,000部搭載在智慧型手機的超音波裝置,用於孕婦的產前檢查。該類裝置具備遠距病患監測功能,可幫助偏遠地區的孕產婦與臨床醫師透過即時視訊討論胎兒健康狀況。

5. 未來展望
行動式體外診斷醫療器材未來將研發結合單晶片系統的智慧型手機應用程式,提供居家疾病診斷及初步健康評估的預防措施,利用大數據分析及AI來降低醫護系統負荷。AI技術也將應用至該類器材裝置,無需雲端運算即可取得資料與即時處理數據,降低網路不穩及資料洩露的風險。企業公司也將研發微流體晶片實驗室的研發平台,設計隨插即用的模組,以利手動使用手機控制檢體流向及光電元件,進行精準且深入的生物樣本分析。

三、Stealth Surgery微創手術
1. 定義與範疇
微創手術是藉由微小的切口或不需造成切口就能執行手術的技術,利用次世代手術機械平台、先進手術成像技術與引導裝置來進行精準複雜的手術。其造成的手術侵入性較小,術後恢復期短,併發症的風險也相對較低。

2. 技術特點及優勢
微創手術僅需微小的切口即可進行手術,對周圍組織造成的創傷輕微,能縮短病患恢復期,減少術後疤痕,有效降低醫療成本。單孔手術只需在手術部位切開單一切口,利用機器手臂平台及成影工具幫助醫師精準執行手術;多孔手術需在身體切開多個小孔,配合特殊手術器材及攝影系統進行手術,還需具備觸覺回饋的機器手臂系統幫助醫生避免對周遭組織過度施壓而造成傷害;自然孔內視鏡手術(NOTES)無需切孔,利用可柔軟彎曲的專業儀器和機器手臂輔助系統從身體自然孔道(如:口腔、肛門或陰道)進入執行手術。
然技術仍受限於在於單孔手術不適合肥胖或作過腹部手術的患者;多孔手術的器材操作管理複雜;自然孔內視鏡手術可進入的內部器官有限且感染風險高。

3. 現階段投入概況
目前微創手術技術成長的動力主要來自於減少侵入性手術、降低術後併發症以及縮短病患恢復期等的市場需求。該領域整體年均複合成長率為10.3%。目前已有超過3.2億美元的資金投入相關技術,研發重點聚焦在應用於微創手術的機器手臂系統。例如:2024年,美國田納西大學獲得美國健康高級研究計畫局(ARPA-H)1200萬美元資助,開發採用可彎曲與延展的同心管設計的機器手臂,能夠自主執行手術而無需人為介入。

4. 創新案例
(1) FluoGuide A/S(丹麥)與Intuitive Surgical(美國)
FluoGuide A/S於2024年與Intuitive Surgical合作推動FG001於臨床的應用。FG001是專為腦部、頭部及頸部設計的手術導引螢光劑,用於腫廇造影及術前邊線評估,可為癌症患者提供更有療效的治療方案。
(2) CMR Surgical(英國)與KEBOMED Europe AG(瑞士)
機器手臂設備研發公司CMR Surgical與醫療器材經銷商KEBOMED Europe AG於2024年合作,CMR Surgical所開發的Versius機器手臂系統將由KEBOMED於丹麥、挪威及芬蘭引進銷售,提升微創手術在這些國家的普及度。該機器手臂系統可適應各種手術室環境,並可整合至任何手術流程中。

5. 未來展望
因微創手術相較於傳統開刀所帶來的疼痛更少、舒適感更高,因此未來預期機器人手臂輔助手術與微創手術越趨普及,手術設備也將隨之小型化,機器系統則更佳輕巧靈活,能深入難以進入的部位進行手術操作。3D影像及擴增實境(AR)也將應用於複雜的微創手術的術前規劃之中。醫師從手術台藉由沈浸式3D影像提高手術可視範圍,而AR頭戴裝置可將3D影像於動態螢幕上放大,讓長時間站立的醫師可更輕鬆、更符合人體工學的操作手術。未來遠距機器手臂也將隨著機器系統及觸覺回饋的技術進步而普及,有助醫師在不同地點遠端執行精準的微創手術。
楊易軒
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