我如何在半年內做出一支手錶，揪出我媽的心臟病？

2020年，我剛剛結束在台北醫學大學醫學資訊所的借調工作，回到陽明大學復職。離開北醫前才參加一位博士生的畢業口試，研究如何用心電圖與AI (人工智慧) 技術來預測重病的發作。我思索著如何發揮兩校與台灣的強項，與李友專教授合作，應用最新的物聯網跟AI技術，做一個能夠自動偵測嚴重心臟病的系統，幫助全世界的病人！

我寫了計畫書，與李教授共同向科技部申請「價創計畫」，也榮幸獲得資助。只是，科技部給的執行時間非常緊湊，希望在半年內就有初步成果，之後再決定是否繼續資助。超緊湊的時程，開啟了這趟驚奇之旅。

一般來說，不管是學界或產業的計畫，至少以一年為單位，特別是醫療器材開發，沒有個三、五年是做不出來的。要半年生一個腕式心電儀，直接用買的，或是複製，比較可行。如果還要包括整個雲端化的人工智慧診斷系統，基本上是不可能的任務。

不過，我先前已經有設計各種心電儀的經驗，李教授也有豐富的AI經驗，所以我們很認真的要完成這個挑戰。我的任務就是要設計一個可商品化的腕式心電儀。

6月初收到計畫通過的通知，我立刻召集一個由研究生與研究助理組成的「特種部隊」。我打算用2個月的時間完成第一個腕式心電儀雛形，然後用1個月的時間生產100個產品，之後3個月進行臨床試驗，希望順利在半年內交出漂亮的成績單。

倒數開始！想盡辦法讓廠商願生產、顯微鏡下補焊接

我親自在6月5號開始設計電路，一邊設計，一邊在實驗電路板上驗證。6月16號完成設計，包括電路、韌體跟外型，真的盡力了。

為了節省時間跟成本，我一位博士生找了熟識的代工廠，把一個舊款手錶的外殼模具進行修改，成為一個可以測量心電圖的結構。時程急迫，購買量又少，其實很少廠商願意接這種案子的。我們使出了特殊的手段，那就是，請這位學生幫忙簽1張55萬的本票，擔保會如期付款。有了擔保，再加上人情壓力，這生產案才有辦法啟動！

7月11號拿到第1批完工的電路板，我立即著手驗測，同時進行韌體的修改。發現百密一疏，一個小小晶片下面，有很小的接點忘了接線出來，導致電路板無法正常運作。

我馬上拜託另外一個博士生用他的巧手，焊接出一條細線。雖然說這個接點的大小不是什麼奈米級的，只是在3公釐乘以3公釐的面積（注意，是公釐，不是公分）上有30個接點，要用手在顯微鏡下焊接，還真的不容易。不過，這位博士生居然焊接成功了！

除了這個問題外，還好整個電路沒有大問題，韌體的開發也每天推進。8月3號，以3D列印的第1個外殼出廠，所有的電路、韌體與外殼第一次湊在一起，成為一個手錶的樣子（如下圖）。確定運作沒問題之後，就請代工廠繼續生產100個，預計9月可以交第1批貨。

工廠生產的同時，另外一位博士生忙著跟醫院打交道，希望在最短可能的時間內，申請人體試驗，好讓手錶一出廠就能夠立即給病人使用。

設計理念：不分財富多寡、能力強弱，誰都能用

這就是這支腕式心電儀誕生的過程。

當時的設計理念很簡單，就是「每個人都可以用」。不論他的行為能力是強還是弱，不管他的財富是多還是少。

如果每個人在醫療之前一律平等，配合醫療的穿戴器材也有這樣子的精神，剛好而已。

立下這個簡單的目標後，接下來要做的事可不少：讓能力衰退的病人用這個錶，操作要很簡單。讓財富少的人用這個錶，價格要付得起。要同時兼顧這些，難上加難。

參考一下目前銷售最好的心電圖手錶Apple Watch。要測量心電圖的時候，先按一下錶右邊直徑0.5公分的按鈕，小小的錶面會跳出17個圓點，每個圓點大概是手指頭的三分之一大，各代表一個功能，按錯了，畫面就會跳到其他地方。

如果在這17個圓點中，沒有看到心電圖的符號，那就要按著螢幕往上滑，螢幕就會換一頁，再看看下一頁的17個圓點中有沒有心電圖的符號。如果看到了，這時就要瞄準那個直徑0.5公分的圓點，給他準確的按下去。

如果手指沒抖動、也沒太乾燥、也沒太潮濕，正確按到了，這時畫面會轉成一個夢幻心臟的樣子。接下來，右手指頭要輕輕的、持續穩定的按著錶右邊的按鈕。然後維持這個姿勢30秒不要動，也不能按太用力。如果太用力的話，就會退出功能。至於量完後要如何將心電圖分享，篇幅有限，我就不寫了。

這是目前主流心電手錶的概況：錶才是主角，心電圖只是眾多附加功能之一。其他公司的產品，大致上也是以這個概念為標竿在學習。

我心目中的腕式心電儀，量測只要一個步驟

我的學生曾經展示給我看，對他來講，用起來還算順暢。可是仔細分析以上的這些動作細節，其實必須具備良好的視力，手指穩定度，還有手眼協調能力，才有辦法做得到。

我想到之前在神經內科擔任住院醫師的時候，檢查每一位中風病人時，都要請病人用自己的手指瞄準並接觸醫師的手指。這個簡單的動作請病人來做，有的手舉不起來，有的眼睛看不清楚，有的手會發抖，就是無法完成。

設想如果讓這些病人用Apple Watch，他可能「永遠」都測不到心電圖。

一個以偵測疾病為名的器材，所費不貲，但是真正發病的時候卻難以使用，只能說無奈。所以我心目中的腕式心電儀，一定要徹底的簡化，所以規劃以下的步驟：

步驟1：將手指頭碰到手錶上唯一的金屬板。這個金屬板長3公分，寬0.8公分，只要碰到這個金屬板的任何一個地方，不論輕重都可以。

步驟2，沒有步驟2，就1個步驟而已。

其實在步驟1時，已經開始啟動並測量心電圖，你要量多久就量多久，而且心電圖同步自動上傳，遠端的服務人員或AI已經看到資料了。

我希望藉由這個最簡單的使用方法，讓每位需要的人，不論眼睛看不清楚、出冷汗、或是手發抖，都能順利量測到心電圖並上傳資料。

在多方的努力下，我們的確也在半年內達到當初所設定的目標，李教授的AI部分也如期完成。也許是經費短缺吧，雖然我們完成不可能的任務，但是這個案子在6個月後，沒有得到國科的持續資助，團隊只好解散了。

當初完成的試製品，就轉用在其他的案子上。其中一支就交跟我媽媽測試使用，並成功抓到在醫院抓不到的偶發性心房顫震。

雖然要幫助全世界心臟病人的革命尚未成功，至少先協助一位心臟科醫師，我的高中同學盧怡旭醫師，拯救了我媽的心臟。

我跟李教授團隊也培育了不少博士級人才，而當初硬著頭皮配合我們的廠商，因緣際會也得到豐盛的回收。本案也算完成了階段性任務，未來還是希望有適當的資源投入，讓每一位父母兄弟姊妹都能夠得到完善的照顧，至少在心臟病這一方面。

在此感謝所有參與的同志們，有了你們的努力，這場革命一定會成功。