年长者走几步、坐下再站起,人工智能就能从这些简单动作分析身体机能,发现早期身体衰弱迹象,并预测跌倒风险。

国立健保集团综合诊疗所与本地数码医疗公司CareCam,星期二(9月15日)宣布合作研发人工智能(AI)筛查工具,利用平板电脑摄像头捕捉人体动作,分析走路快慢、步伐频率、关节活动幅度和平衡能力等。

研发中的工具初步目标是在五分钟内完成筛查。双方正收集不同年龄和身体状况人士的动作数据来训练AI,希望最终把目前须由医护人员进行的多项身体测试,简化为一次自动化筛查。

研究今年4月启动,目前处于第一阶段,目标招募1000名40岁至100岁的参与者,包括身体健康、处于衰弱(frailty)前期和已经衰弱的人士。团队至今已招募约750人,预计未来一两个月完成第一阶段研究。

国立健保集团综合诊疗所临床医学研究组(Clinical Research Unit)副处长王琪慧助理教授受访时说,团队刻意招募40岁以上参与者,一方面是为了建立不同年龄层的正常步态数据,另一方面也希望找出一些表面健康、身体机能却可能已出现变化的人。

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王琪慧也是一名高级顾问家庭医生。她说,研究人员会分析参与者走路、坐下再站起,以及保持平衡时的动作,并利用这些数据训练AI算法,识别早期身体衰弱迹象及预测跌倒风险。

现有测试耗时且须医护人员参与

目前,国立健保集团综合诊疗所主要以问卷形式进行临床虚弱指数(Clinical Frailty Scale)评估。若评估显示年长者可能处于衰弱状态,医护人员才会进一步进行步行速度、坐站能力和平衡能力等身体测试。

王琪慧指出,这部分的身体测试须由医护人员进行,每次约需10至15分钟。若要扩大筛查规模,让更多年长者定期接受评估,人力和时间都会成为限制。

此外,临床虚弱指数能协助医护人员判断一个人是否衰弱,却无法进一步找出具体是哪方面的身体机能出了问题。“很多人以为身体衰弱只是走路比较慢,但实际上,肌力和身体平衡出现问题,也可能增加跌倒风险。”

传统步态分析两三小时 AI约两分钟出报告

CareCam系统可直接通过平板电脑完成动作捕捉和数据处理。测试后,约两分钟就能生成分析报告。(梁麒麟摄)
CareCam系统可直接通过平板电脑完成动作捕捉和数据处理。测试后,约两分钟就能生成分析报告。(梁麒麟摄)

CareCam的系统通过一台普通平板电脑的摄像头捕捉人体动作,不必架设多台摄像头,受测者也无须穿戴设备,或在身上贴标记。

公司首席科技总监拉曼普里特星(Ramanpreet Singh Pahwa)受访时说,系统能分析人体不同关节的活动情况,也能识别身体为了弥补某个部位活动受限而做出的“代偿动作”。

例如,髋关节活动受限时,一个人可能不自觉地更多依靠膝盖发力,系统也能捕捉这类变化。

他指出,传统步态分析通常须让受测者穿戴动作捕捉设备,并在装有多台摄像机的专业实验室进行测试,之后再由专业人员分析数据,从测试到完成分析,整个过程可能耗时两至四小时。

相比之下,CareCam系统可直接通过平板电脑完成动作捕捉和数据处理,测试后约两分钟就能生成分析报告。

未来或可像量血压一样自行筛查

研究第二阶段预计明年在国立健保集团旗下综合诊疗所试行,测试这套工具如何融入现有医疗流程。

王琪慧说,长远而言,希望把相关设备设置在综合诊疗所或活跃乐龄中心,让年长者像测量身高、体重和血压一样,自行完成简单的身体机能筛查。

一旦发现肌力或平衡能力开始下降,医护人员便可针对个别情况提供运动建议,例如加强肌力或平衡训练,在身体进一步衰弱前介入,降低跌倒风险。