以色列新創Binah.ai 讓一隻手機變身血氧機

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以色列新創公司 Binah.ai 表示,它已經開發出可讓智慧型手機變身健康監測設備的技術,不需要額外購買裝置,就可以用手機檢查生命徵象,包括心率、血氧飽和度和呼吸頻率。

新技術出現之際,全球的醫療保健因 Covid-19爆發和其他長期趨勢而變得捉襟見肘,刺激了對遠程醫療和更便宜、更方便的健康監測解決方案的需求。

Binah.ai 成立於 2016 年,使用智慧型手機、平板電腦和筆記型電腦上的鏡頭掃描用戶的皮膚以推斷健康信息。用戶只需要看著相機就可以讓公司的系統測量他們的生命體徵。

「我們的皮膚不斷發生顏色的快速變化,這種變化太微妙以至於我們無法注意到,這反映了我們身體的身體狀態和功能。Binah.ai 的技術透過觀察這些細微變化來得出關於生命徵象的結論。」公司聯合創始人兼首席執行官大衛馬曼說。

「基本上,我們正​​在追踪皮膚發生的微小顏色變化,微小的顏色變化表明皮膚表面下方發生的血流。」馬曼說。

使用該公司系統的人會查看他們手機的攝像頭,該攝像頭會檢測面部暴露的皮膚,最長可達 45 秒。攝像頭的攝影功能可以每秒 30-120 幀的速度錄製視頻,這意味著手機可以處理大量信息。當用戶看著相機時,手機會分析視頻幀以處理皮膚反射的紅、綠和藍 (RG​​B) 光的差異。

該平台利用了 Apple Watch 和 Fitbit 設備中更廣為人知的遠程光體積描記圖法1成像技術。該系統不錄製視頻,而是即時處理影片,從而降低了隱私風險。

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Binah.ai CEO 兼共同創辦人 David Maman.

馬曼說,Binah.ai 的技術不需要高分辨率的強大相機,因為相機相對容易檢測到顏色變化,但需要設備本身的大量處理能力。除了分析圖像的顏色變化外,該技術還需要進行相機校準、人臉檢測、人臉跟踪、皮膚區域選擇、運動補償和光照歸一化。例如,對於 Apple 產品,僅兼容 iPhone 8 或更新型號。

唯一的其他限制是由光線引起的——如果太暗,或者如果用戶身後有強大的光源(如太陽),該技術將無法運作,因為相機無法捕捉色調的變化。在光線不足的情況下,Binah.ai 用戶可以使用大多數手機背面的手電筒掃描他們的生命體徵,以從用戶的手指中取得指示。

該技術使用人工智慧來檢測用戶的面部,並找到暴露的皮膚,因此膚色、面部結構和眼鏡、頭髮或鬍鬚等障礙物都不是問題。

機器學習機制對每個生命體徵的圖像進行不同的處理,其中一些體徵可以通過純信號處理來提取。例如,可以通過檢測皮膚中峰值血流的脈搏來確定心率。

「脈搏實際上是作為血流的一部分發生的峰值。您實際上可以看到從人臉中提取的 RGB 顏色的峰值,」馬曼說。「這是一個如此微小的變化,我們的眼睛甚至無法追踪它,但從面部提取的 RGB 信號對這些微小變化很敏感。」

其他生命徵象,如血壓,則更難確定。該公司必須在醫院的幫助下建立一個龐大的數據庫,其中包括數百人連接到醫療設備時的影片片段。馬曼說,影片經過處理,並從受試者的面部中提取出多個指標來建立模型。

Binah.ai 的血壓功能在 Tel Hashomer 醫院處於驗證的最後階段。

《以色列時報》的員工在最新型號的 iPhone 上測試了該技術。Binah.ai 的系統與 Apple Watch 的讀數和手動計數相比,準確地確定了心率。

Binah.ai 並不向大眾提供應用程式,而是一家B2B公司,提供軟體開發工具包 (SDK) 或客戶可以與他們自己的應用程式集成的代碼。它與 iOS、Android 和 Windows 操作系統兼容。

該公司目前的一些客戶包括南非的健康保險公司 Momentum、歐洲的 Generali 和日本的 Sompo。Maman 說,以色列的一家醫療保健提供者正在等待批准使用該技術。

該技術尚未被批准用於醫療用途,這意味著它不能用於做出醫療決策,但可以用於健康監測。因此,例如,醫生不能根據 Binah.ai 的資料開藥,但保險公司可以建議某人與醫生交談,或派護士給他們。

由於衛生系統不堪重負,一些人開始害怕去醫療診所,大流行刺激了對可以支持遠距患者監測的技術的需求。Maman 說,在大流行期間,Binah.ai 的客戶數量增加了兩倍。

COVID-19 還讓更多人意識到需要遠距提供醫療服務。例如,今天,許多患者帶著設備從醫院回家,以在他們繼續康復時監測他們的健康狀況,這並不總是可行的。

「人們明白,在未來您不可能數十個不同用於監測健康的設備。實際上,任何智能手機都能夠提供這些服務,」馬曼說。「有些地方甚至沒有下水道系統,但每個人都有智能手機。」

對於該公司的下一步,它正在多個地區尋求醫療批准,並致力於增加新的生命體徵測量,例如體溫和血液酒精含量。

Maman 設想該技術將用於一系列用途,包括化妝品治療、老年護理、遠程護理和智能家電。

例如,智慧冰箱可以讀取一個人的身體狀況並提出營養建議,或者淋浴鏡可以在早上有人刷牙時進行日常檢查並通知他們潛在的問題。或者製藥公司可以提高醫療依從性——這是一個主要問題,患者不服用處方或不正確使用處方——發布關於何時服用藥丸的建議或提醒。

該公司位於特拉維夫郊外的拉馬特甘,擁有 67 名員工,大部分在以色列。投資者包括 iAngels、Maverick Ventures 和 Sompo International。

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利用智慧裝置監測人體健康狀態已是穿戴裝置的趨勢,除了Apple Watch可以透過感測器測量血氧濃度、心電圖外,台灣醫療新創愛微科也運用智慧體溫貼片,長時間監測人體體溫,在新冠肺炎疫情防治中扮演重要角色,不但導入台灣的振興醫院、秀傳醫院,也成功打入國際市場,如日本醫院試驗計畫、泰國最大私人醫院、愛爾蘭的Cork University Hospital。

編譯:Fang Hsuan Hsu 核稿:William Lin 資料來源:The Times of Israel

註1:遠程光體積描記圖法(rPPG),是指利用攝像頭非接觸式的偵測人體心跳波形及心率估計方法。人體的心臟活動在體內產生生理訊號,即皮下微血管充血量之變化導致血液對光的吸收率產生變化

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