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讀 11 分鐘生醫技術

【高中版】晉弘科技:從眼底鏡到AI智慧醫療的進化之路

一家從交大育成中心起步的公司,如何用數位眼底鏡+AI改變偏鄉醫療?

#生醫產業#生醫技術
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先想像一個場景

你住在台東的偏鄉部落,最近的眼科在市區,開車要一個多小時。阿公最近看東西越來越模糊,但他說「老了就這樣」,不想大老遠跑去看醫生。

如果這時候,衛生所的護理師掏出一台比手機大不了多少的裝置,對著阿公的眼睛拍一張照,5秒後螢幕上就跳出「疑似糖尿病視網膜病變,建議轉診」——這不是科幻片,這是**晉弘科技(MiiS)**已經在做的事。

晉弘科技是誰?

晉弘科技成立於2004年,從交通大學育成中心起步,專注於開發數位醫療診斷設備。他們的核心產品是數位眼底鏡(Digital Fundus Camera),後來逐步擴展到五官鏡(耳鏡、鼻鏡、喉鏡等)、AI診斷平台、遠距醫療系統,甚至智慧傷口照護。

他們的產品已經賣到超過50個國家,是台灣醫療器材外銷的隱形冠軍之一。

眼底到底在看什麼?——視網膜的秘密

視網膜:大腦的延伸

視網膜(retina)位於眼球最內層,是一層非常薄的神經組織。它其實是胚胎發育時從大腦突出來的一部分,所以從發育學的角度來說,視網膜就是大腦的延伸

視網膜上有幾種重要的細胞:

  • 感光細胞(photoreceptors):分為**桿細胞(rods)負責暗處視覺,和錐細胞(cones)**負責彩色視覺
  • 雙極細胞(bipolar cells):接收感光細胞的訊號並傳遞
  • 神經節細胞(ganglion cells):其軸突匯集成視神經(optic nerve),將視覺訊號送進大腦

為什麼醫生愛看眼底?

視網膜是人體唯一可以不開刀就直接觀察血管和神經的地方。透過眼底檢查,醫生不只能看眼睛的問題,還能發現:

  • 糖尿病:微血管出血、滲出物
  • 高血壓:動脈硬化、血管扭曲
  • 腦壓升高:視神經盤水腫
  • 黃斑部病變:視力下降的主因之一

所以眼底鏡不只是「眼科儀器」,更是全身健康的一扇窗。

數位眼底鏡的技術突破

傳統 vs 數位

傳統眼底檢查需要先點散瞳劑(mydriatic),讓瞳孔放大後醫生才看得進去。但散瞳劑會讓病人畏光好幾個小時,非常不方便。

晉弘的數位眼底鏡採用免散瞳設計(non-mydriatic),利用紅外線對焦和特殊的同軸照明系統,在自然瞳孔大小下就能拍出高解析度的視網膜影像。

光學設計的關鍵

眼底拍攝的核心挑戰是:你要把光送進眼睛、照亮視網膜,再把反射回來的影像接收下來,而且進去的光和出來的光走的是同一條路徑——都要經過瞳孔。

晉弘使用**環形照明(ring illumination)**搭配中央成像的設計,讓照明光和成像光巧妙分開,避免角膜反光干擾影像品質。這是光學工程上非常精巧的設計。

模組化五官鏡:一機多用

晉弘另一個創新是模組化設計。同一個主機可以更換不同的鏡頭模組,變身成:

  • 耳鏡(otoscope):檢查耳道和鼓膜
  • 鼻鏡(rhinoscope):觀察鼻腔結構
  • 喉鏡(laryngoscope):查看喉部和聲帶
  • 皮膚鏡(dermatoscope):放大觀察皮膚病灶
  • 眼底鏡(funduscope):拍攝視網膜

這對偏鄉和基層診所特別有價值——買一台設備就能做五種檢查,大幅降低醫療成本。

AI + 邊緣運算:讓機器學會「看病」

深度學習怎麼判讀眼底影像?

晉弘在設備中嵌入了AI影像辨識模型,基於**卷積神經網路(Convolutional Neural Network, CNN)**的深度學習架構。

訓練過程大致是這樣的:

  1. 收集大量眼底影像:包含正常和各種病變的標記資料
  2. 特徵學習:CNN自動學會辨認微血管瘤、出血點、滲出物等特徵
  3. 分類輸出:模型判斷這張影像屬於「正常」「輕度病變」「中度病變」還是「需轉診」

這跟你用手機辨識貓狗的原理類似,只是這裡辨識的是視網膜上的病理特徵,而且準確度要求高得多——因為這攸關病人的健康。

什麼是邊緣運算(Edge Computing)?

一般AI運算需要把資料上傳到雲端伺服器處理,但在偏鄉,網路可能斷斷續續。邊緣運算的概念是:把AI模型直接塞進設備裡面的晶片,所有運算在設備端完成,不需要網路。

晉弘使用的是經過**模型壓縮(model compression)量化(quantization)**處理的輕量級模型,讓原本需要強大GPU才能跑的深度學習模型,塞進一顆小小的嵌入式處理器裡。

這就像把一個需要超級電腦才能回答問題的AI老師,濃縮成一本隨身攜帶的口袋書——雖然內容精簡了一些,但核心判斷力還在。

遠距醫療平台:連結偏鄉與都市

光有設備還不夠,晉弘還建了一套遠距醫療平台(telemedicine platform)。運作方式是:

  1. 偏鄉衛生所的護理師用數位眼底鏡拍攝影像
  2. AI在設備端做初步篩檢
  3. 影像同步上傳到雲端平台
  4. 都市醫院的眼科專科醫師遠端判讀、給出診斷建議
  5. 需要的話,安排病人轉診

這套系統讓偏鄉居民不必長途跋涉就能得到專科等級的診斷。在COVID-19疫情期間,這類遠距醫療的需求更是爆發性成長。

智慧傷口照護:另一個戰場

除了眼底,晉弘也把AI影像分析技術應用到傷口照護。糖尿病患者常有慢性傷口不易癒合的問題,傳統評估靠醫護人員目視判斷,主觀且不精確。

晉弘的智慧傷口系統可以:

  • 用標準化方式拍攝傷口
  • AI自動測量傷口面積和深度
  • 追蹤傷口隨時間的變化趨勢
  • 輔助醫護人員判斷治療是否有效

這背後用到的技術包括語義分割(semantic segmentation)——讓AI把影像中的傷口區域精確地框出來,像是幫影像中的每個像素(pixel)標上「這是傷口」或「這是正常皮膚」的標籤。

數位孿生的概念延伸

晉弘的技術方向其實隱含了**數位孿生(digital twin)**的思維:透過持續收集病人的眼底影像、傷口照片等資料,在數位世界建立病人眼睛或傷口的「虛擬分身」,追蹤病程變化,甚至預測未來的發展趨勢。

雖然目前還沒做到完整的數位孿生,但從連續影像追蹤到AI趨勢預測,這條路正在慢慢成形。

為什麼要學這個?——未來職涯的交叉點

晉弘科技的故事告訴我們,現代生醫產業需要的不是單一專業,而是跨領域的整合能力

  • 生物醫學工程:設計光學系統、理解人體組織光學特性
  • 資訊工程 / AI:訓練深度學習模型、做邊緣運算優化
  • 臨床醫學:了解疾病、知道什麼樣的AI輔助才有臨床價值
  • 公共衛生:設計遠距醫療流程、推動偏鄉健康照護
  • 商業管理:醫療器材的法規認證(FDA、CE Mark)、市場策略

如果你對生物和科技都有興趣,不需要二選一。像晉弘這樣的公司,正需要同時懂生物、懂工程、懂臨床的人才。

未來選系的時候,生物醫學工程、醫學資訊、電機工程、資訊工程搭配生物輔修,都是很好的路徑。而最重要的是——保持對跨領域問題的好奇心。

本文重點整理

主題關鍵概念
視網膜大腦的延伸,唯一不開刀就能觀察血管的部位
數位眼底鏡免散瞳、環形照明、高解析度影像
AI診斷CNN深度學習,自動辨識視網膜病變
邊緣運算模型壓縮後在設備端運算,不需網路
遠距醫療偏鄉拍攝→AI初篩→專科醫師遠端判讀
智慧傷口語義分割技術測量和追蹤傷口變化

延伸概念:植物胚胎發育 · 深度學習在生物 · 神經組織 · 機器學習在生物資訊 · 糖尿病藥物 · 水腫 · 原核細胞結構 · 細胞壁結構 · 自然殺手細胞

大家都在問

利用數位相機和特殊光學設計,不需散瞳劑就能拍攝視網膜影像的醫療設備。

不需要網路就能在設備端直接用AI分析影像,特別適合偏鄉和網路不穩的地方。

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