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用科技力守護防疫戰線 —「零接觸」防疫科技平臺

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用科技力守護防疫戰線 —「零接觸」防疫科技平臺
  • 作者

    張傳育
  • 簡介

    張傳育博士為雲林科技大學資工系特聘教授,曾擔任系主任、育成中心主任及研發長等職,目前借調至工業技術研究院服務系統科技中心擔任副執行長。張教授長期鑽研機器學習,聚焦於醫學影像處理、瑕疵檢測、及嬰兒哭聲辨識等技術研發,強調務實致用,研發具有產業效益的技術,獲有多項國內外發明專利並完成技術移轉,與國內外相關領域及產業界互動頻繁,2020年11月獲推選擔任中華民國影像處理與圖形識別學會理事長。

  • 單位

    工業技術研究院
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  隨著全球人口結構改變以及爆發大流行病的頻率增加,運用數位科技防疫超前部署極為重要。新冠肺炎疫情大爆發,全球確診人數已超過1.06億人,231萬人死亡,然而臺灣在政府的超前部署下,僅920例確診病例(死亡9例),防疫醫療成果獲得各國肯定。面對新冠肺炎大流行病毒,站在第一線的醫護人員堅守崗位,每天頂著巨大的壓力並長時間暴露在高風險的環境中。為守護第一線醫護人員,工業技術研究院與臺北醫學大學附設醫院攜手合作超前部署,在類負壓隔離病房中導入一款非接觸式遠距監控系統「零接觸式防疫科技平臺」,透過「物聯網智慧閘道器」(IoT Gateway)整合多項技術,希望藉由科技的輔助,提供對患者生命體徵的全天候非接觸式即時監控,達到「肢體零接觸,服務無距離」的目標,以科技力守護防疫戰線,將醫療人員感染風險降到最低。


  面對全球大流行病爆發的頻率增加,醫護人員每天平均進入病房12到15次,長期處於高感染風險的環境中,承受相當高的心理壓力,加上進出病房穿脫隔離衣十分耗時,一趟進出下來大約要花費40分鐘的時間。因此,如何應用數位科技提高醫療照護效率、降低醫護人員感染風險,在醫療系統的超前部署極為重要。工業技術研究院與臺北醫學大學附設醫院攜手合作超前部署,在類負壓隔離病房中導入一款非接觸式遠距監控系統「零接觸式防疫科技平臺」,透過「物聯網智慧閘道器」(IoT Gateway,圖一)整合多項技術,希望藉由科技的輔助,提供對患者生命體徵的全天候非接觸式即時監控,達到「肢體零接觸,服務無距離」的目標,以科技力守護防疫戰線,將醫療人員感染風險降到最低。

  「零接觸」式防疫科技平臺,由「生命偵測器」(All-in-one Vital Signs Detector)、「物聯網智慧閘道器」(IoT Gateway)、及「病人動態儀表板」(Nurse Station Dashboard)組成,其三大優勢為:非接觸平臺,大幅降低醫療人員與患者感染風險;24小時遠距互動醫療,提高照護效率;醫療整合戰情室,可即時掌握心率、呼吸、體溫、離床等生理資訊等,減輕醫護負荷,成為防疫期間的照護利器。

  「生命信號偵測器」結合多種感測器,透過AI演算法偵測人臉特徵,可量測出病患體溫、心率與呼吸等生理參數(圖二)。「物聯網智慧閘道器」遵循HL7 FHIR標準,可接收來自生命信號偵測器的信號,該設備還支援MQTT協議,負責各種設備和後端軟件之間的資訊傳遞(圖三);「物聯網智慧閘道器」以物聯網傳輸的方式,彙整病房內非接觸式生理感測裝置數值於護理站電子白板的「病人動態儀表板」(圖四),可供醫護人員即時判讀與處置。另外,病房以遠距視訊整合緊急呼叫鈴的即時視訊系統,病人可啟動視訊與醫護人員即時溝通,如偵測出病情變化或發生緊急狀況,護理站也可遠端開啟病房影像立即予以關懷,醫護人員無須進入病房,就可遠距掌握病患情況,大幅減少醫療資源成本與感染風險。各醫護團隊亦可運用「遠距視訊病例共享」,啟動跨團隊多方視訊會議,利用科技讓空間與時間不再受到限制,拉近醫病之間的距離,擴大和加快護理服務能力。

  未來,非接觸式醫療設備將在預防高傳染性疾病方面扮演關鍵角色,持續監測和收集患者生命體徵的需求將變得越來越迫切。「零接觸」式防疫科技平臺榮獲2020國家創新獎,簡化了嵌入式系統並以AI技術量測各項生理參數,不僅健全我國醫療數據庫,更降低醫護人員感染的風險,達到「肢體零接觸,服務無距離」的境界。未來這項技術也將可以應用在負壓隔離病房、遠距病患護理、日照中心、長照機構、居家或資源缺乏的偏鄉。藉助科技的力量,讓抗疫也能兼顧安全,守護第一線的醫護人員。

圖一:經由「物聯網智慧閘道器」收集到的生命表徵數據
圖一:經由「物聯網智慧閘道器」收集到的生命表徵數據

圖二:北醫「生命信號偵測器」即時偵測患者心率、呼吸、及體溫

圖二:北醫「生命信號偵測器」即時偵測患者心率、呼吸、及體溫圖三:「物聯網智慧閘道器」系統架構圖

  圖三:「物聯網智慧閘道器」系統架構圖圖四:「病人動態儀表板」詳細呈現患者各項生理參數

圖四:「病人動態儀表板」詳細呈現患者各項生理參數

 

 

 延伸閱讀-科技部(科技大觀園) 

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