物联网与大数据时代下的个人化精准医疗

2014年，当致力于电子病历(Electronic Medical Record, EMR)分析，借以寻找癌症机转与治疗方法的大数据公司Flatiron Health获得Google创投(Google Ventures)高达1.3亿美元投资后，个人化精准医疗(personalized medicine)随即成为火红的热门主题，这样一股气势发展，让前美国总统欧巴马更在去年提出精准医疗计划(Precision Medicine Initiative)，并投入2016年预算高达2.15亿美金之谱。

在精准医疗这般的强势展开下，不仅仅只有过去生物信息上基因体学、转录体学上的数据探勘或是电子病历医疗健康数据分析，物联网(Internet of Thing)的发展也同时透过移动设备与消费型穿戴式设备大举进入个人化健康促进与医学上疾病研究领域。在这机电感测设备快速发展下，各种轻巧却具备多种感测设备的随身穿戴式设备逐渐普及于消费电子商品市场，各家厂商发展出丰富的产品功能不仅能记录活动频率，更能侦测活动强度、睡眠状态、作息规律，更甚至能取得穿戴者24小时的心跳状态与压力疲劳状态，并利用这些生理数据进行健康促进的提醒与建议。

然而向来以创新设计为准则的苹果公司，在这一波趋势的发展下当然不会缺席，除了在2015年正式上市首款穿戴式设备Apple Watch智能手表外，更针对医学健康研究，大举开放iPhone应用程序接口(Application Programming Interface, API)，推出开放源码的软件架构ResearchKit，透过ResearchKit，研究人员与软件开发人员得以在iOS系统中快速开发App并且直接存取iPhone具备的各项传感器。ResearchKit的精神，在于透过iPhone的普及进行大量自愿者的招募参与研究实验，借助更多人的个人化健康、医疗大数据搜集，进行规模更大更多元的研究。

ResearchKit的功能主要分为三大类别，问卷调查(Surveys)、知情同意书(Consent)与活动测验(Active Tasks)模块，研究人员可以透过问卷调查模块快速设计研究问卷并且借助App发布与统计记录，而知情同意书模块更贴心的让研究人员能自定义研究知情同意条文并提供志愿者进行数字签名以确保研究的进行符合人体实验规范的要求。此外活动测验(Active Tasks)模块更是研究人员极佳的调查工具，透过iPhone的内建功能，便可以透过iPhone 5, iPhone 5s, iPhone 6, iPhone 6 Plus和iPod touch每天甚至每小时频繁、规律地采集数据，记录人们的日常作息与生活变化，并且搭配内建的GPS、加速传感器、气压计与陀螺仪等先进传感器甚至是Apple Watch，可以更客观、正确与精准的将数据量化并且传送至ResearchKit app，这是过去医疗保健、公共卫生研究人员从未有过取得如此巨量量化数据的机会。

Table 1. ResearchKit活动测验模块

透过与ResearchKit共同合作的研究发布，可以看到各种医学研究的创意，如西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)与康乃尔大学威尔医学院(Weill Cornell Medical College)推出的Asthma Health[7,8]，透过iPhone设备记录个人位置、个人每日活动与志愿者记录每日气喘触发原因，并提供地区气温与空气污染信息以及卫教信息供志愿者进行参考。此外约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)则透过ResearchKit整合iPhone与Apple Watch所获得的信息，开发出应用App：EpiWatch[9]，针对罹患癫痫疾病的志愿者进行生理数据侦测，记录志愿者于癫痫发作时的生理、心跳数据，借以做为未来癫痫发作的预警与预防。此外罗彻斯特大学(University of Rochester)则是与 Sage Bionetworks 共同合作，透过ResearchKit开发出 mPower app[10]，量测志愿者的灵活性、平衡性、记忆力与步伐等，借以了解个人的生理信息变化与帕金森氏症之间的关联。

个人化精准医疗，这个过去无数研究学者憧憬期盼却遥不可及的梦想，在现今仪器设备、网络通讯与大数据分析处理技术大跃进的时代里，已经逐渐成为可以实现的目标，相信不久的未来也终将普及于健康促进与医疗模式中。