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【新興領域:5月焦點5】科技防疫急先鋒-數位科技於疫情管理應用議題研析

歐宜佩 | 中華經濟研究院第二(國際經濟)研究所/分析師
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數位科技於疫情管理應用被視為補強傳統公共衛生措施的作法;此次台灣因超前部署,疫情控制較好,因此台灣在處理疫情管理應用反而欠缺國家級的主動性作為,故此仍須關注其他國家的做法。本文以韓國、中國大陸、以色列及歐洲國家為例,進行數位科技於疫情管理應用案例探討,作為後續規劃數位應用發展議題之參考。

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前言

截至目前為止(2020/05/08),全球新型冠狀病毒肺炎確診人數約達366萬,死亡人數逼近25.7萬。隨著新型冠狀病毒疫情的持續升溫,越來越多證據顯示新型冠狀病毒雖具有極強的傳染率,但其致命性似乎比當初預期的低。許多國家採用類似於2003年SARS時期的方法,以傳統傳染病的管控和公共衛生措施因應,期儘可能地減緩疫情擴散。但是,從中國大陸極端的隔離措施(如大規模封城)到部分國家針對數百名接觸者的個別追蹤經驗顯示,仍無法有效地抑制新型冠狀病毒的大規模擴散。

不同於2003年SARS時期,此次疫情中可觀察到越來越多的數位科技應用逐漸湧現,作為補強傳統公共衛生措施,如韓國、中國大陸、德國、以色列等。部分國際組織亦認同並呼籲各國的重視及推動。例如WHO(2020)成立數位醫療技術諮詢小組,分享已成功應用的數位醫療解決方案;聯合國經濟與社會部(2020)及WEF(2020)均指出各國紛紛以數位科技的方式應對此次危機,有助於各國政府、企業和消費者進行更快速和精準的決策與適應;同時也呼籲各國在未來需要加強數位基礎設施的投資以及消弭數位落差,以便未來面對類似重大公衛事件時,也能夠快速回應。

此次新型冠狀肺炎的大流行中,無疑對各國醫療及社會經濟體系方面的運行帶來極大壓力,同時也對全球民眾生活型態造成影響,讓社會整體開始大量採用數位應用解決方案。其中也引發一些討論,在疫情過後,是否加速整體社會的數位轉型呢?這次疫情中,許多過往已經存在的數位應用,如遠距醫療、遠距辦公等,礙於法規或社會接受度導致普及率低;但因此次疫情的急迫性,使得許多國家開始採納或擴大既有的應用。然而,隨著疫情的逐漸緩和,也開始討論在疫情過後,對社會經濟體系帶來什麼改變呢?部分討論(如TechUK,2020)談到疫情過後,這些大量興起的數位應用可能轉為常態化,且持續被採用。

對台灣而言,因超前部署,疫情控制較好,所以台灣在處理疫情反而欠缺其他國家的主動積極作為(註1)。畢竟台灣以阻絕於境外為主,到目前為止也沒像韓國一樣爆發眾人關注的群聚感染問題,因此內部如何因應的問題較小或較少着墨,故仍需關注其他國家的作法,作為後續數位應用發展的思考。接續將以韓國、中國大陸、以色列及歐洲國家案例進行討論,並歸納各國/地區應用發展案例特色。

各國案例探討

1.韓國

韓國為此次疫情控制較佳的國家,很大一部份可歸功於2015年MERS大流行的因應經驗。為盡快掌控整體疫情擴散情況,數位科技應用也扮演功不可沒的角色。大體而言,可歸納5大類,包括:

(1)智慧城市監視系統進行大規模疫情監測

韓國政府將智慧城市監視系統作為快速實施大規模檢疫的背後支援措施,透過快速找出感染者密切接觸的族群,並找來進行檢測及管理,以降低疫情的擴散;同時,透過患者路徑的比對,能夠找出新感染者地點、時間與來源;辨識是否存在未知患者、預估可能會出現的案例以及疫情是否受到控制。

智慧城市監視系統是結合大數據和ICT技術應用,主要整合三大類的數據,一是整合信用卡及借貸卡資訊,掌握民眾移動軌跡,二是透過智慧手機進行定位追蹤,三是城市監視系統,可以快速識別與COVID-19患者接觸過的人。同時,能讓這套系統運作的關鍵在於制度設計,包括電信公司的實名制和國家身分證系統。

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圖5-1  韓國-智慧城市監視系統運作架構

(2)自我檢疫及感染地區的查詢應用

除智慧隔離資訊系統(Smart quarantine information system)管控入境者的行動及可能感染情況外,亦有許多創新構想應用,其中不少來自於新創企業的貢獻。例如,自我檢疫安全應用程式,讓感到不舒服的民眾可以自我診斷,同時也可向指定單位提交結果。除外,亦有讓防護意識較強的民眾進行自我管理應用程式,如「Now and Here」APP可讓用戶輸入通勤路線,就能計算周圍地區的COVID-19風險程度,並確認確診患者的可能活動範圍,以避免進入該地區。「Corona 100m」APP則可讓使用者出現在確診者曾經去過的地點100公尺之內,就會發出警訊。

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圖5-2  韓國-Corona 100m對於確診者去過之處提出警訊

(3)遠距醫療應用

為避免在醫院或診所遭受交叉感染,韓國政府從2月底起,臨時允許醫生進行遠距醫療,作為預防措施的一部分。作法上,由醫生評估,患者可以不到醫院的情況下接受電話諮詢並開藥。從3月開始,Moongyeong國立大學醫院亦為輕度患者提供遠距醫療,透過視訊和電子系統監測輕度住院的患者;護士可透過智慧型手機進行視訊通話,掌握患者實際情況。經醫療視訊會議紀錄患者的情況,患者填寫醫療調查表和X光片影像,並讓相關醫院進行遠距視訊會診。

 

(4)AI醫學影像分析應用加快診斷速度

為快速鑑別疑似感染者,韓國政府也在公共衛生中心與地區性醫院等場所啟動AI功能的檢測系統,以減輕醫護人員的負擔並提高診斷效率。相關的應用如Vuno公司的胸部X光影像檢查系統,已使用大量胸部X光影像數據訓練AI系統;目前已獲得韓國食品藥品監督管理局許可。JLK公司也開發出類似的胸部X光影像檢查系統,主要是結合AI功能的胸部影像的檢測系統;已經整合到反轉錄聚合酶鏈鎖反應(Reverse Transcriptase polymerase chain reaction)測試,可識別嚴重和輕症患者,並提供優先順序及治療建議。另外,JLK公司也提供手持式檢查設備,具AI功能的手持式胸部X光影像攝影機,三秒鐘內掃描胸部,並以熱圖方式顯示異常病狀。

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圖5-3  韓國-AI醫學影像應用

(5)AI於新藥和治療方式的開發應用

為快速找到有效的治療方法,韓國在既有生藥開發基礎上,結合AI功能應用,加快COVID-19感染的診斷及精準快速的治療方法開發。例如Theragen Etex公司使用AI系統檢視100篇研究論文,加快篩選與冠狀病毒有關的候選藥物的速度。目前已經在韓國食品與藥物管理局批准的1,880種藥物中,篩選出5種可用於治療COVID-19藥物。Syneteka Bio公司運用AI系統結合之前核准的治療方案中,篩選出30種潛在的治療COVID-19藥物。現階段已經藥物功效測試。

2.中國大陸

面對大規模感染的重災區,可以觀察中國大陸快速啟動各式各樣的數位科技應用。大體而言,可歸納5大類,包括:

(1)大數據應用的疫情預警

面對大規模疫情擴散,大數據技術為重要應用之一。例如,中國瘦聲科技實驗室(SlimHz Lab)運用近300個城市的資訊(如診斷資訊、氣候、人口移動、交通、人流、政策、醫療情況及過去程式流行病發病情況等),搭配AI系統預測各大城市的疫情。在1月31日預估,北京市疫情風險程度最高,並預測於2月1日達最高峰;主要是因為外來人口為全國最高。故此也呼籲儘量採行遠距辦公,嚴防外來疫情擴散。

 

(2)跨部會/單位合作自我檢測應用

透過跨部會及單位(如國務院電子政務辦公室、國家衛生健康委員會、中國電子科技集團、中國信息通訊研究院、四大手機電信商等)合作,依託國家「互聯網+監管」系統,設計的「密切接觸者量測儀」平台,除民眾可進行自發性線上檢疫外,也可運用精準定位掌握可能攜帶病毒的潛在族群資訊;以此形成的查詢資訊系統,亦可讓一般民眾查詢,是否有跟患者有密切接觸的,能夠在第一時間作出預防。

 

(3)公共場所與景點地區的溫測應用加強疫情管控

減少大規模民眾的群聚接觸是減緩疫情擴散的重要作法之一。面對大量人潮的移動,除採用傳統作法以人工方式量測體溫外,在中國大陸也看到不少新興科技應用案例。例如,杭州公安局在景點地區採用智慧體溫AR眼鏡偵測器,利用熱成像和AI技術,由公安戴著到處巡視景區,找出體溫過高者;在2分鐘內就可以測量上百人的溫度。另外,類似的應用也可在各大高鐵、機場、公安地點及醫院等地方看到的溫測巡邏機器人,從原本的安防功能轉向篩查移動人潮的體溫;作法上,在機器人平台上加裝溫測儀及5G通訊網路,可以將掃描到的溫測影像資訊傳輸中控平台,可快速進行大規模的公共空間管理。

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圖5-4  中國大陸-景點及公共空間的溫測科技應用

(4)自動化機器人的疫區醫院管理應用

爲儘可能減少個別接觸及降低交叉感染,中國大陸醫院紛紛開始採用配送機器人。例如,獵豹移動的智能機器人在北京大學首鋼醫院導入,功能有兩類,一是服務機器人,主要功能是無人導診,自動響應問診、引領病人及初步診療,並可實現醫生對病人的遠距診療;另一是智慧傳遞機器人,透過自主導航模組及運輸箱體組成,依醫院需求分別執行遞送化驗單、藥物等工作。應用已經延伸到北京市海淀醫院、武漢火神山醫院、鄭州小湯山醫院等地區。

賽特智能的醫院智能配送機器人主要導入在廣東省人民醫院感染內科。由於考量到醫護人員進入醫院負壓病房,須做好全面性的防護,不只花費時間冗長,同時也耗費物資。在緊急情況下,為節省物資而減少進入的頻次,難以做到藥物的按時送達和污物的及時清理。故此,運用智能配送機器人承擔起送藥、送餐進隔離區以及回收被服和醫療垃圾的工作。初期試驗每臺機器人可替代三名配送員工作量。

擎朗智能的送餐機器人PEANUT已經在杭州市委黨校8層重症隔離區進行試驗,主要任務是三餐配送服務。工作人員只要在三餐時間段將餐食放置在機器人的三層托盤上,就會自主配送到達指定的房間門口;目前已經持續推廣到杭州、上海等地的隔離區。

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圖5-5  中國大陸:醫院內場域的物資配送機器人

(5)AI的輔助診斷系統,協助確診案例推斷

中國大陸另一個常見的應用案例是結合AI功能的新冠狀病情輔助診斷系統,協助快速識別確診案例;目前國家重點出口防疫清單中,也將AI輔助診斷系統納入重要項目之一。相關案例包括:中國保險集團旗下的安平智能醫療集團推出COVID-19智慧影像讀取系統,原本放射科醫生需要15分鐘判讀疑似病例的影像,現在約15秒鐘內就可提出分析結果,準確率超過90%。此外,運用AI系統進行評估病徵變化時,可對同一位患者的多個電腦斷層掃描圖進行比較與分析,能協助醫生追蹤疾病變化,並調整治療方案。從2月19日啟用以來,已有1,500家醫院在5,000多名患者使用。

Infervision Technology公司開發Inferread CT肺部軟體,原本用於肺部癌症診斷,現在轉做COVID-19案例診斷。主要是透過分析患者肺部之體積、形狀和密度,診斷COVID-19可能引起的肺炎病變;從電腦斷層掃描的影像中比較多個肺部病變變化,花費時間約10秒就可進行預判;目前已經獲得歐盟CE認證、ISO13485認證,並在中國大陸有34家醫院使用,並診斷32,000多個案例,準確度達95%。

阿里達摩院、浙大一附屬醫院、萬里雲等多個團隊合作,運用5,000個確診病患資訊的電腦斷層掃描圖像進行AI系統訓練,約須20秒的診斷時間,準確率達96%。目前已經在湖北、上海、廣東、江蘇等16個省份及直轄市的26家醫院使用。

3.以色列

在此次疫情中,以色列於數位科技的應用亦可媲美韓國,被許多媒體提出討論;其中,作法不同於韓國,比較偏向於特定議題;例如醫院內部的管理應用,尤其是病房內的管理,盡可能降低醫護人員與個別病患的接觸,降低交叉感染風險。實際應用案例透過數位科技方式作為溝通及掌握病況的媒介,在確保醫護人員能夠有效地掌握病況的前提下,又可盡量減少可能的接觸。

以以色列Sheba Medical Center的相關應用為例,如Tyto Care公司的遠距診斷系統,當病患進入隔離病房或居家自主隔離後,醫護單位會提供手持裝置設備,病患只要將放置身體部位(如心臟、肺、耳朵、皮膚與體溫等)的檢測位置,就可讓醫生遠距檢測各種生命體徵及功能情況。Earlysense公司的智慧病床,透過提供感測器和軟體應用程式,只要患者躺在病床上,醫護人員就可以在遠端監測呼吸情況;若發生感染,感應器就會立即發出訊號;24小時記錄,醫護人員可不必進出病房做檢測。Intouch Health公司的Vici遠距醫療系統,由醫生和護士控制,讓Vici系統平台進入患者房間,可監視患者的生命體徵,或是作為溝通媒介,讓醫護人員可以跟病患進行互動。

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圖5-6  以色列:醫院病房內的疫情管理應用

4.歐洲國家

對歐洲國家而言,隨著疫情流行,除各國積極透過黑客松競賽的方式尋求與新冠肺炎疫情有關的問題解決方案外(如德國、英國、歐盟委員會),也可觀察到一些不同於其他國家的作法。主要有二,一是遠距醫療的應用;二是社交距離的提醒應用。

(1)遠距醫療服務應用減少到院感染

疫情流行對醫療體系造成的極大壓力,也讓部分歐洲國家(德國、英國)擴大適用遠距醫療服務之範圍。德國於2018年已經許可遠距醫療服務,並通過「數位醫療法」,推動數位醫療解決方案的應用發展。同時,也讓部分健康保險基金可將國家法定健康保險醫師協會認證的遠距醫療服務納入給付清單。但一直以來普及率相當低。這次因為新冠肺炎疫情流行,Health Innovation Hub發布一系列認證的遠距醫療服務,涉及內容包括:費用、報銷措施、功能與價格。希望讓遠距醫療服務可快速整合到醫生的看診體系,對於醫療體系而言,無須額外進行技術知識或硬體投資,就能夠採用安全數位平台,提供合格的遠距醫療服務;目前多數服務均免費提供。此措施也使得原本低使用普及率逐漸擴大,從幾百名醫生擴大到數千名採用。其中,會讓民眾願意採用的很大誘因在於解決民眾擔憂,讓即便因疫情在家中隔離,也能夠透過遠距醫療快速掌握自身健康狀況。

相關應用案例如DOCYET公司風險評估聊天室,協助患者辨識是否感染SARS-CoV-2感染的典型症狀;Corona-Bot每天都會更新,依循公私部門提供的最新科學出版物和數據,詢問相關症狀和其他影響冠狀病毒感染的可能性因素;並有明確風險評估和進一步的建議,如推薦醫生進行遠距醫療諮詢。CLICKDOC公司的視訊服務與諮詢平台,在疫情期間免費為醫生、牙醫、診所、助產士、心理治療師、藥房和社福機構提供視頻諮詢解決方案;同時也提供影像諮詢服務,可依時間計費。

英國也有類似的作法,為緩解醫療體系需求的壓力,NHS加速招標線上照護服務平台,為醫療體系提供合格供應商清單。以初期醫療服務而言,每天約120萬面對面醫療診斷,現在多數已經轉為線上遠距服務,而二級醫療服務,也開始嘗試轉軌到線上模式。

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圖5-7  歐洲:德國及英國因應新冠狀肺炎而展開的遠距醫療服務

相關應用案例如Doctorlink線上診斷評估平台,主要是針對年齡或潛在身體狀況不佳的患者,提供適當的遠距診斷建議。另外,也針對自我隔離的族群提供相關遠距諮詢。若需要緊急檢疫或可能接觸過疑似患者,會收到相關指示,並通知999熱線,取得相關處理建議。Visibacare醫療服務平台,透過視訊、訊息及相關虛擬軟體提供線上醫療服務諮詢,目前已讓512個單位開設線上看診平台,讓需要服務的人可以取得診斷諮詢。除新冠狀肺炎COVID-19疑似案例的診斷外,也讓處於在家醫療專業人員能夠持續工作,讓更多無法或不應該去實體醫療中心的患者進行數位追蹤。

 (2)社交距離的提醒應用

為減少群聚感染,倡議保持社交距離是這次疫情管理中很重要的一部分。在部分歐洲國家也開始透過數位科技的方式提醒民眾保持適當的社交距離。例如,德國Reinhold Technik GMBH & Co KG公司提出零售店的安全社交距離警示系統,主要構想是為感染地區麵包店和超市收銀處而設計警示系統,以低成本的攝影機系統,固定在天花板,可持續確認收銀員與購物者的最小距離;如果沒有保持最小距離,會發出提醒,以防止感染。類似的應用案例,如比利時的社交距離警示電子腕錶,主要是提供給安特衛普港的港口工人配戴,若無保持社交距離時,會發出警示訊號;未來將加入接觸者的追蹤功能,允許相關單位作為確診案例的行蹤追蹤。

 

小結

從上述案例國家分析可知,各國因應國情文化及既有產業技術基礎不同,也可觀察到不同的應用重點。韓國因過去在2015年的MERS經驗,快速以連結智慧城市監視系統作為後援基礎,快速找到可能感染者進行檢疫;同時,也以此作為基礎,建立民眾自我查詢,迴避減少進入可能感染地區。中國大陸為此次疫情最為嚴重地區之一,除AI於診斷和治療方法的開發外,也有許多新穎的應用案例,如大數據的疫情預警、自我線上檢測應用、AR溫測應用、公共空間的巡邏溫測機器人、疫區醫院自動化機器人應用。在以色列方面,偏向於醫院病房/隔離病患的智慧科技應用。歐洲的應用除透過黑客松競賽尋求可行解決方案外,還聚焦在遠距醫療及安全社交距離的警示。

對於各式各樣的數位科技應用,也受到許多國際組織的應用;從中也衍伸一些問題亟待疫情後進行經驗萃取,以作為後續面對類似重大公衛事件預做準備。相關議題討論,包括:個人數據隱私問題處理、不實新聞及資訊的澄清、後疫情時代的數位轉型策略及數位政策的調整等。

註解

1.台灣亦有一些相關的數位科技應用,相對比較偏向數據應用,提供疫情期間相關關鍵主題的資訊透明化,例如:(1)跨部會系統整合應用:整合健保局與移民署的資料系統整合,如入境檢疫系統,加速入境者資料檢核;結合後端電子圍籬智慧監控系統,經手機定位方式掌握行蹤;Line Bot系統平台自動化運作,回報健康狀況;(2)關鍵物資的調控:結合產官學研建立口罩生產,搭配口罩物資價格管制與配置而建置的口罩地圖,可讓民眾快速掌握口罩的銷售據點。(3)社交媒體溝通資訊:透過FB、Line等社交媒體帳戶,讓民眾了解口罩資訊。

參考資料

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