手持超音波的革命來臨

近年來,超音波掃描正從大型醫療器材走向個人化與行動化,其中手持超音波在技術以及產品發展,不僅尺寸輕巧,成本大幅下降,更讓醫師能將影像隨時隨地帶到病人身邊。這不僅僅代表的是科技進步,而是重新定義「那些情境和地點可以做超音波」的情境——從門診診所、居家訪視、救護車,一直到急診緊急醫療現場,皆能進行即時診斷。這邊文章的分享,就會從硬體突破、AI應用、雲端整合,以及全球市場競爭態勢四大面向探討這場數位醫材革命。

 

1. 裝置輕巧隨身:重新定義掃描情境

在裝置一體式設計、智慧手機與平板介面,大幅壓縮設備體積,最重要的是讓掃描不必靠近固定裝置。居家照護、長期病患追蹤、偏鄉急診等場景漸趨普及。根據《Radiology Today》報導分析,手持超音波在2024年起預期將更常見於偏遠地區、急救與初級照護現場。市場規模也逐年擴張;《ITN Online》則指出2021–2026年複合年增率達24.7%,2024年全球市場約3.15億美元,預期2026年超過5億,且因為診斷多樣性高,不只是用於門診或急診,連居家護理與自我健康管理都有應用潛力;PostDICOM則指出,手持超音波已可協助肌骨、關節、局部治療指引等等應用和使用情境。

 

2. 裝置技術發展:硬體已達極限,下一世代將由數位和AI引領

(1) 壓電材料到CMUT/PMUT轉型:傳統壓電陶瓷(PZT)探頭體積較大,但隨CMUT/PMUT (micro/PMUT) 技術成熟,美國新創手持超音波品牌如Butterfly率先採用,用矽晶片製程替換傳統陶瓷,並以平面陣列普及成本。這樣的發展和變化這不只是尺寸革命,更是醫療影像資料量的革命,讓AI即時分析成為可能。

(2) 透過AI加值應用:從專科醫師和一般醫護人員兩大方向提升覆蓋率
- AI協助專科分析、提升流程效率,如Exo Iris 結合 SweepAI,可即時偵測 ejection fraction、肺部積液、尿液量等多項參數,尤其在 ICU 或急診的應用領域最具價值;又或是像Butterfly則訴求全身應用搭配教育教材整合,讓專科醫師、住院醫師快速掌握多部位掃描技巧。

-  AI輔助不熟悉超音波操作的醫護人員導航、降低門檻。Signify Research 指出,AI 是打破手持超音波操作學習曲線最有幫助的工具,針對新手如護理師、EMT 等族群尤為重要;最新研究顯示,AI 可即時導引探頭位置,如先前發表於arXiv的「Cardiac Navigation」模型,能協助完成 IVC 標準成像,並在 Butterfly 裝置上進行測試,有望廣泛應用於非專科人員。未來此領域將主打即使無醫師資格,也能掃出具有一定品質的影像,適合護理或偏鄉助理使用。

 

3. 雲端與HIS整合:院內外無縫串流

手持超音波掃描後影像即可上傳雲端 PACS,並透過 FHIR 格式整合至 HIS,實現醫療資料閉環。例如像是台灣極具指標性的電子大廠華碩在今年 Computex 推出的 xHIS,就已支援混合雲及 FHIR 交換架構,可將院外掃描影像同步回院內系統以供遠距診斷與記錄。另外像是新創如 NewVue.ai 與 MD.ai 合作,整合 AI 結果和臨床影像與報告,經由多點串聯以節省醫護人員報告切換時間。可預見的未來,之後家庭、小型診所在掃完超音波之後,影像立即進入醫療機構的雲端平台,並可以透過專科醫師隨時 review,在最短的時間內就可以取得診斷結果。

 

4. 國際市場競爭態勢簡析

觀察醫療器材產業各產品重要的轉型時間點和過去經驗,在創新的過程,雖然需要經歷一段很長的蟄伏期,但一旦拐點出現,就會有翻轉整個產業發展和型態的狀況:舉例來說,大家很熟悉的血壓計早期是水銀汞柱的技術和形式,一個技術拐點就讓血壓計型態變成幾乎都是電子量測;血糖測試更是明顯,過去幾年來已經慢慢看到未來5年內,很有可能從指尖採血慢慢轉換到連續葡萄糖監測(CGM)的方式,從這些例子來看,雖然都是花了幾十年的時間才逐步改變使用樣貌,但一旦拐點出現,幾乎在3-5內就會改變產業樣貌。

而在上述的狀況下,每經歷一輪破壞式創新和產業轉變,廠商 (玩家) 也會相對應的重新大洗牌, 以手持超音波為例,雖然有傳統醫療設備大廠以強大的通路和產品資源極具競爭優勢,但這不代表其他新創或後進者品牌找不到突破點突圍。

以筆者觀察,手持超音波這個產業在未來3、5年的發展和樣態,分眾化的趨勢會越來越明顯:或許傳統影醫療設備大廠仍會取得60%甚至到70%以上的市占率,且在全球主要的醫療設備市場如西歐或北美稱霸,但後進或是新創廠商如華碩、Clarius、Butterfly等等,仍然有機會在其他市場透過數位和AI技術的優勢,以降低手持超音波使用者的使用門檻和提升效率為基礎,在不同的市場打出一片天,甚至是在特定市場彎道超車傳統醫療設備業者。

 

5. 結語:AI將是下一個決勝關鍵

在手持超音波硬體的微型化和行動化已經到極限的狀況下,雖然探頭仍可透過CMUT/PMUT技術搭配手機,達成一定品質影像的目標,不過就整體產業的發展看起來,AI和數位仍是下一波爆發焦點:無論是提升專科效率,或讓新手也能掃出診斷級影像,都是手持超音波未來價值所在。

此外,在手持超音波讓使用情境逐步從院內延伸到院外的狀況下,雲端+FHIR+DICOM接軌,透過院內外資料整合提升醫療流程關聯性,也有機會帶動數位醫療趨勢。可期待在10年內,看到手持超音波透過與AI和數位技術的整合,逐步從院內到院外的場域,發展成為居家自我健康管理的強大AI醫材工具!!

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