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2015年4月21日 星期二

定義需求(identifying needs) (3):Biodesign,史丹佛大學的醫療器材創新課

最後來聊聊我們團隊的Need statement。

故事是這樣開始的,
我的趴呢被研究所的指導教授指定來做一個題目
「改良suture anchor的設計」
suture anchor是什麼呢?


當我們的原本附著於骨頭的肌腱韌帶,因為外傷或退化而撕裂了
要怎麼把肌腱韌帶重新固定回骨頭上面呢?
最傳統的方式是用「縫」的,拿針帶線把它縫回去
但這樣做一來辛苦、不方便、也無法在內視鏡手術下完成;
而suture anchor是一種帶線的螺釘,鎖進骨頭後再用線把肌腱韌帶縫緊

「改良suture anchor的設計」,很典型的工程師思維沒錯吧?
不過我們在Need statement的部份重新定義
因為suture anchor是一種解決方案,不應該是unmet need
suture anchor一般在臨床上遇到的狀況包括:

1. 骨質疏鬆時,螺絲鎖不緊會鬆掉、連根拔起
2. 如果縫線數目太少、壓力過於集中,肌腱會被割斷

所以各式各樣稀奇古怪的設計就如雨後春筍般的出現
大部分都在解決螺絲方面的問題,Smith & Nephew甚至還有這種無螺絲的:


而縫線造成肌腱割斷的問題,如Arthrex也有這種產品,
做成扁平皮帶狀就可以減少壓力集中的問題:



看到這邊就知道,跟大廠比suture anchor設計我們毫無勝算啊(嘆)


怎麼辦?就這樣舉白旗投降?
於是我們重新定義我們的need statement。

不管用哪一種方式,都是為了「把軟組織(肌腱)重新固定到骨頭」這個目的,
所以我們第一階段就把這當做need statement,開始我們的brain storming。


這時候我找到台灣之光iXensor的創辦人之一、陳階曉醫師
他聽一下我們的project,問我一句話:
「旋轉肌袖破裂,為什麼要修補它?」

當然骨科醫師的顏面不能丟,我劈啦啪啦講一堆
「我給你看一段影片」


「病人開這刀,不就為了止痛而已嗎?修補以後病人要多久才能復健?
這種氣球打完根本不用住院吧?
你執著於修補、卻忽略手術本身的目的,不是很可惜嗎?」


另外,有沒有發現我們團隊的盲點?
沒錯,我仗著自己是骨科醫師,只有跟key opinion leader討論,
卻忘記去多問其他醫師做市場調查!
所以當我們自己想出幾個prototype後,我去問專門做肩關節鏡手術的朋友,
沒想到他也給我一個晴天霹靂:

「外傷造成的旋轉肌袖破裂隨便固定都會長」(所以我們在做白工?)
「退化造成的旋轉肌袖破裂不管怎麼做,都非常難癒合」

因此,我們把Need statement改成
「如何增進旋轉肌袖破裂後、肌腱與骨頭的癒合」
而為了當時期中報告,我們的prototype、市場分析、專利分析等等,
都圍繞著「旋轉肌袖破裂」打轉,
以每台刀34000元來算,估計出台灣全年共約20億的市場
雖然我承認有點過於樂觀,但若只算一成,也有2億元之譜


剛好那陣子有一個病人,腳踝扭傷合併後踝骨折、韌帶聯合撕脫性骨折
(Lateral malleolar fracture, syndesmotic avulsion fracture)
在固定韌帶聯合撕脫性骨折時,韌帶連著薄薄一片小骨頭



我也是採用suture anchor鎖骨頭、再把韌帶縫緊的方式
在那個moment我突然覺得,跟project的unmet need不也類似嗎?

所以最後,我們的Need statement變成:
「Detached tissue 固定後、促進癒合的方式」
這樣一來涵蓋的範圍更廣,
不只腳踝骨折,另外像patellar lower pole fracture、PCL avulsion fracture......
其實也都適用,而且原本我們的解決方案就是適用於關節鏡下
所以不管是傳統大傷口、或微創小傷口,都通吃的啦~


以上是我們團隊在identifying needs的心路歷程,
大家看完會忍不住開始思考解決方案嗎?
這很正常,但是請忍住,
確認需求(identifying needs)、抓到越核心越好的問題後、再開始,
可以少走很多冤枉路!





延伸閱讀:

定義需求(identifying needs) (1):Biodesign,史丹佛大學的醫療器材創新課

定義需求(identifying needs) (2):Biodesign,史丹佛大學的醫療器材創新課

Biodesign - 史丹佛大學的醫療器材創新課:引言

2015年4月20日 星期一

定義需求(identifying needs) (2):Biodesign,史丹佛大學的醫療器材創新課



寫完第一篇,覺得定義需求很重要,應該拿更多例子來講,
乾脆再開一篇~

為什麼定義需求重要呢?
不瞞大家說,昨晚在開車回台中的路上差點跟我老婆吵起來
她覺得把現有的解決方案改善沒有什麼不好啊!
為什麼你們這群人老在那邊自命清高,覺得把需求確定好最重要?

這是有原因的,
因為一旦定義好你的需求後,譬如昨天的例子「如何讓父母立刻知道小孩發燒」
不該急著想「一個」解決方案,而應該是「一堆」解決方案,
也就是所謂腦力激盪(brainstorming)
大家可能會提案如:
 - 請保母5分鐘量一次體溫
 - 在寶寶耳朵塞個固定式耳溫計,然後五分鐘偵測一次
 - 電腦即時分析寶寶監視器影像,一分鐘如果動超過50下代表躁動
   一旦電腦認定為躁動就發送通知請保母量體溫、並通知父母
 - 做個可以貼額頭或身體的貼片,即時量測體溫,
   如果異常就通知保母及父母
...........(以下略)

看起來這些解決方案都有好處壞處,但是再更深入一點:

1. 「寶寶」是指幾歲?0-6個月、6-12個月、一歲到兩歲?
要知道這0-6歲還不會翻身,可是一歲以上可能會到處亂跑;
所以影像偵測系統在這種狀況可能不適用;
耳朵塞固定式耳溫計......除非做得超級小不影響耳道
請保母5分鐘量體溫.......人家應該馬上辭職 XD

2. 該產品還有說,可以用來偵測排卵日的溫度變化
這讓我更困惑了,因為這種體溫變化只有0.5度C
所以這種體溫偵測的敏感度要小數點以下兩位
但若是偵測發燒,只要超過37度C逼逼叫就合格
偵測器太敏感反而是浪費跟干擾
如果我是工程師,應該會很困惑吧?!

3. 還有,「即時偵測發燒」真的是需求嗎?需求量多大?
如果是我自己小孩,發燒了活動力正常,我頂多讓他多喝水
除非嚴重影響睡眠品質,我才會考慮給藥緩解症狀
因此我認為即時偵測發燒只適用於神經質的父母親


有沒有覺得越弄越複雜?
如果我是發明人應該開始胃酸逆流了......
講白一點,太急著進入brainstorming或解決方案
或者先想解決方案再去找其他適用情況
沒有觀察需求、確定需求、市場分析、利害人分析、專利分析
往往會落得花時間做個沒用、或已有更好針對問題的解決方案
對於新創公司根本是致命傷。

雖然你可以說,iphone出來前誰知道手機可以這麼智慧?
福特那個年代的人只想要匹跑更快的馬、誰知道汽車是啥鬼?
強者幫顧客創造需求啊!
然而成功絕非一蹴可幾,
福特不是第一個做出汽車的人,
他是第一個成功量產並降低成本,讓大家買得起汽車的人;
如果Steve Jobs沒有觀察使用者習慣、喜好,
人為大眾有「想要便捷取用網路資源」的需求
他會那麼天才想到做iPone嗎?
而且,其實失敗的例子遠多於成功的啊,
對資源有限,只夠讓你燒錢半年一年的新創公司而言,
密集有效安打,遠比揮大棒全壘打有效。



如果我們重新回到觀察需求的部分,
0-6個月的寶寶,比起發燒、我更在乎窒息高度相關的嬰兒猝死症
6-12個月的寶寶、1-2歲.....各個年齡層的重點需求都不同
如果你是工程師,要不要去找幾個小兒科醫師討論?
要不要去小兒科病房聽聽父母親的抱怨?
要不要去聽聽護士的抱怨?
要不要去聽聽急診科醫師的抱怨?

簡單來說,沒有在定義需求這關做足工夫,
急著抓到一個解決方案再四處尋求適用情況
就像毒果樹啊!


所以工程師不能只想到自己的技術解,
也不能只聽一兩個醫師或父母的意見
關於需求觀察(Needs observation),
容我用個design thinking的影片當引子:


我並不是在批評被我當例子的團隊,
如果他們還沒有成品,只是在need observation的階段蒐集需求
那我覺得他們在做正確的事,
這個團隊應該可以繼續看下去;

就像影片裡的例子,團隊沒在一開始就賣工程師覺得讚的點子
而是先去蒐集使用者意見,了解他們特性,
開發出prototype確認可行後,才開始動作
這樣才是增加成功率的方法。

明天我拿我們團隊自己的例子來講講大家或許比較身歷其境
(光定義需求可以混這麼多篇啊 XD)



延伸閱讀:

定義需求(identifying needs) (1):Biodesign,史丹佛大學的醫療器材創新課

Biodesign - 史丹佛大學的醫療器材創新課:引言


2015年4月19日 星期日

定義需求(identifying needs) (1):Biodesign,史丹佛大學的醫療器材創新課



醫療器材創新是什麼?很多人覺得,就是把現有的改善。
所以大部分第一個想到的就是做一支自己專用的工具(覺得這樣可以賣錢?)、
把國外廠商的設計做些更動就說國產之光(骨材例子很多)

史丹佛大學的biodesign course才懶得理你這種後端的小改變,
因為你的市場永遠只是人家吃剩的麵包屑。
這時候通常很多人會嘴角上揚,只差沒把那個「呸」說出來
所以一定要拿一個經典的例子出來把我的意思講清楚。


如果你要求一群工程師從這座山蓋座橋到那座山,工程師會怎麼回答?
他們可能會說,啊我要用這個工法那個工法,
還要配合地形景觀、讓這座橋成為當地人的驕傲,
像台中塔那樣……諸如此類。

但是你有沒有去問一下,為什麼要蓋這座橋?
「喔,因為我希望不用繞路就把貨物送到對面去」

這時候請問您,蓋橋重要嗎?
可能大家會七嘴八舌說用纜車啦、無人機啦、大砲啦(?)
各式各樣的想法就爆出來了。


醫療有個更經典的例子。

當你問心臟外科醫師,有沒有什麼需要解決的問題?
他們可能回答你,希望發明一種器材,讓心臟繞道手術(CABG)後切開胸骨的傷口(sternotomy )癒合好一點。這時候你可能會想很多種不同的縫合方式啦,縫線啦,傷口敷料之類的。



但如果去問,為什麼要做胸骨切開術呢?這時候心臟外科醫師會從你的頭巴下去,「不切開你開個屁啊?」
「開心臟怎麼跟屁有關係呢?」
「x!傷口不夠大,你看不見又摸不著心臟跟血管,怎麼開刀?」

如果我們把問題定義成「如何不用切開胸骨、進行心臟繞道手術」呢?
這時候聰明的工程師就想出內視鏡或達文西這類的解決方案了。



但你有想過,為什麼要進行手術嗎?
手術的目的是什麼?CABG是挖東牆補西牆拿健康血管從堵塞血管旁邊讓血液繞道而行,使得原本缺氧的心肌組織重新灌注血液。



所以如果可以把問題定義成「如何讓缺氧心肌得到血液灌注」呢?
聰明如你可以發現,三個層次的問題一層比一層基本,
更多解決方法,難度也更高,也需要更多知識與技術。
但請問現在針對冠狀動脈阻塞心肌缺氧的病患,最常採用的治療方式是什麼呢?
十年前的答案跟現在已經完全不同了,現在最常見是心導管


不是圈內人不知道,心導管根本顛覆近年來心臟醫學治療的觀念
很多以前要開大刀的病人,現在往往用心導管就可以解決
雖然外科醫師還是會有些批評,但你不能否認心導管造成天翻地覆的改變。


講完這些,不知道大家理解多少?
剛好昨天我老婆講一個例子,
說最近有個產品在詢問使用者意見,
是一種貼片,可以偵測寶寶的體溫,發燒時會傳訊息到手機提醒爸爸媽媽。
你覺得他做這產品是為了什麼樣的unmet need?
這個Unmet need是真實的需求還是工程師的想像?




延伸閱讀:

Biodesign - 史丹佛大學的醫療器材創新課:引言

我的Parking Day嘉年華 -- 聊聊這次TKA工作坊

2015年4月18日 星期六

Biodesign - 史丹佛大學的醫療器材創新課:引言



當我在臉書大放厥詞說要來申請史丹佛大學跟台灣合作的
「醫療器材產品設計之人才培訓計畫」(STB program)後,
突然之間好幾個朋友在臉書私下丟了訊息給我,問我相關的資訊。
我發現其實大家在行醫的過程中,或多或少會有些idea想改變什麼
甚至希望可以靠這些idea開公司賺錢
(就像小弟一直希望可以四十歲以前把醫師當副業)

其實會想踏入Biodesign這圈子,是有點陰錯陽差啦!
我到成大醫工所就讀碩士班後,為了湊學分發現一堂「醫療器材創新設計」的課
是由成大前瞻醫療器材科技中心(MDIC)的蘇芳慶教授負責的
感覺上似乎很有趣便選修了。
這堂課特別之處,在於使用了史丹佛大學Biodesign course的架構
一步一步系統性地教導同學,怎麼做醫療方面的創新(biodesign)

請注意我沒有用醫療「器材」的詞彙,因為其實廣義的創新並不限於器材
最重要的精神是在於「問題」本身,也就是Unmet need
第一個學期我們滿幸運的,總共有四位醫師參與課程,
每一個人都提供一個臨床上遇到的困難,也就是Unmet need
然後再針對該臨床需求去完成整個project。

第一個學期結束,四組都提出自己的prototype
例如心臟內科吳醫師針對acute pericardial effusion的裝置
骨科戴大為醫師針對ACL femur tunnel定位的裝置
還有小弟我這組針對術前或術中神經偵測的裝置
我覺得都各有優點,甚至繼續做下去可以商業化的潛力!


(後來還被前瞻醫療器材科技中心拿來當海報照片 XD)

第二個學期我則被指派到一個主題,由研究所博班同學想做的題目
「改良suture anchor的設計」
乍聽之下很容易,殊不知同學已經搜遍各大公司產品和專利
據她表示想了半年還是想不到怎樣改良suture anchor的設計
又能躲開各大公司的專利天羅地網。
經過一個學期努力,我們提出far beyond當初主題的prototype
目前已經請專利事務所向美國提出provisional patent。

最後讓我們看看biodesign的進程,



目前小弟的小團隊走到的是strategy development跟business planning這裡,
但前面need screening, concept generation/screening這部份可說非常辛苦啊!
請大家看看圖片中的箭號:不斷迴旋
沒錯!我們討論的過程就是不斷迴旋!
即使進入concept screening還是可能被key opinion leader一句話,
就打回need screening重新開始檢查、討論
箇中滋味沒當過研發人員不會了解~~~

最後附上「我國醫材產業發展現況」的連結,
裡面提到:

「由於醫療器材為一整合性的跨領域產業,因此對於跨領域專業人才需求更是較一般產業來的殷切。除了在專業技能的需求,如技術研發人才、專利佈局與法規、國際行銷與通路布建人才外,尚須具備跨領域技能,如技術研發人才,須具備臨床經驗或生物醫學背景,以期能夠與臨床醫療端進行溝通,結合臨床需求來加強技術研發及創新。」

跨領域人才講了半天,為什麼沒人提到醫療人員跨進來開發?
有誰比醫療人員更知道臨床需求是什麼?(除非我們不斷把眼睛摀起來當沒看到)
例如,我聽過一堆護理人員抱怨開ampoule時被割到手,
但有多少人想辦法去解決這問題呢?

為了把更多人推入火坑讓更多有相關興趣的人,加入biodesign的行列
我決定根據Stanford University的biodesign course,
加上我自己的體認和經驗(雖然一切才剛萌芽)
一步一步幫大家做簡單介紹
(我會督促自己盡量一天一篇寫完的 XD)
希望可以讓想開發醫療器材、解決臨床unmet needs的朋友有所助益。

2015年3月28日 星期六

Interesting stuffs in 2015 Annual meeting of AAOS:美國骨科年會有趣新玩具



每年來美國AAOS年會都會來展覽場繞繞,
今年有些新東西滿有趣的,跟各位分享一下

1. Illuminoss


利用牙科常用的光聚合樹酯,










把液態樹酯灌進像保險套的小玩意兒,再照光讓他變硬










就可以在骨髓內腔形成支撐












針對年紀大老人家、骨質非常疏鬆的狀況,可以讓醫師reduction變得輕鬆
再打上鋼板螺絲,感覺起來支撐力滿夠的

技術頁面在此

不過缺點包括樹酯雖硬,但不會吸收,
我也很懷疑那條軟軟的guide wire在骨髓腔裡面好不好放......
anyway我覺得這個觀念很有趣!


2. 可吸收金屬K-MET


一般來說可吸收金屬是指鎂(Mg),不過目前實驗階段大多三個月內就吸收光了
而且力學強度常常不夠,
這家韓國廠商 U&I Corporation 在攤位擺出他們可吸收金屬的產品
根據業務說法,快要通過美國FDA(其實這句話常聽到XD)

他們家產品是採用Mg-Ca-Zn合金,
附上pubmed連結
機械強度比鈦合金略高,Tensile/shear strength約288/156 MPa
而且約一年才吸收掉

如果這材料確定可以商業化,可以說很有潛力啊~


3. DRS (Distal Radius System)





這是一家叫Conventus orthopaedics的公司
有趣的是他們只有這項使用在遠端橈骨骨折
不囉嗦直接貼產品使用方法pdf檔

我個人覺得滿有趣的,結合screw與intramedullary implant的優點
我也問業務有沒有開發其他部位?
他說proximal humerus也有,下肢研發中
不過因為老闆覺得壓迫性骨折的產品太多了,所以不想進脊椎手術這市場 XD

btw,業務人員說其中一個老闆是台灣人啊~


4. Wrist arthrodesis nail


我們一般用在腕關節融合手術(wrist arthrodesis)的固定方式,
絕大多數都是打鋼板鎖螺絲
這家廠商想到用髓內釘的方式,真的滿特別的

把它的nail插進遠端橈骨和第三指掌骨的骨髓腔後,
利用連接桿串起來


而且可以依病人狀況調整wrist extension、rotation角度等等
雖然我還是比較習慣用鋼板鎖螺絲 XD


5. Depuy-Synthes TFNA





經過多年,Synthes終於更新自己proximal femur nail的產品線了!
今年Depuy-Synthes的場子超大,還在裡面蓋了一個體驗室
同時間有大約六組人馬直接讓醫師們從頭到尾試開一次
可見得Depuy-Synthes對這次新的產品線有多重視~

我個人用起來的感覺,大概就是Stryker Gamma 3的進化版
工具更簡單好用,
Lag screw也可以更貼進去cortex,減少impingement的問題
另外nail近端的size縮到15.66mm,也是改版的重點之一。

但是好像各家廠商的設計改來改去,都差不多了.......XD




延伸閱讀:

骨折治療 (fracture treatment)

我的Parking Day嘉年華 -- 聊聊這次TKA工作坊


2015年3月13日 星期五

骨科理學檢查


「肩膀痛真的是五十肩嗎?」(我明明還沒五十)
「手麻真的是頸椎壓迫嗎?」(醫生要我開刀怎麼辦)
「膝蓋痛真的是退化嗎?」(會不會有其他問題)
「腰痛真的要開刀嗎?」(開完刀會好嗎)

這些都是門診病人常問的問題,
我們常說「正確的診斷才有正確的治療」、「別只用影像下診斷」
骨科理學檢查(physical examination)您懂多少呢?


1. 你腳骨有軟Q某?淺談膝關節身體檢查












2. 肩關節的身體檢查(physical examinations of shoulder) 












    服用說明:

    如果您是考OSCE的醫學生或準備考試的專科護理師,可以直接看 十字韌帶與半月板; 

    如果您是臨床醫師、苦於鑑別診斷頸椎或肩關節問題,

    如果您是骨科住院醫師,我建議您花時間把以上這些文章都看一看;

    如果您是一般病患沒有醫療背景,那敬請期待近期推出的一般民眾篇 XD




    延伸閱讀:



    骨折治療 (fracture treatment)



















    骨折是外傷處理中最常見的問題之一,也是骨科醫師的基本功。
    一般人遇到骨折第一個念頭恐怕是:能不能不用開刀?
    學理上來說,如果骨折移位不多、石膏護具等方式可提供足夠穩定性,
    是可以不用開刀的;
    但如果移位嚴重難以自行癒合、開放性骨折有骨髓炎風險,
    臨床上就會高度建議手術治療了。

    而其實近年來隨著骨折內固定器的發展日益成熟,
    以及「微創手術」的觀念日益風行,
    大多數醫師也日漸重視「術後疼痛控制」
    手術治療不但可以在非常短的時間內開始復健、恢復日常生活
    也因傷口大幅縮小,病人術後的疼痛減少、滿意度大幅提昇
    所以一些以前石膏打兩個月即可的情況,病人也希望以手術治療。

    不過微創手術說起來簡單,做起來卻不容易。
    當傳統手術劃開大大的傷口,可以完整看見骨頭全貌
    再像拼圖一樣將骨折碎片一塊一塊拼湊起、加以固定
    微創手術變成在X光機底下利用許多工具與技巧,
    把骨頭整理回大致原貌,當然難度就大大提昇了。

    微創手術有什麼好處?除了傷口小,
    更重要的是減少破壞骨膜與周遭的血液供應


    見上圖,骨折發生後,周遭有血腫的情形,
    會因此誘發周圍的肌肉長出新的血管來供應「骨痂」(callus)的生成。
    什麼是骨痂?皮膚傷口會結痂,骨頭也會啊!
    這些骨痂一開始是軟的,後來慢慢變硬,就形成新的骨頭了。
    說起來簡單,但手術過程中用電燒止血,同時也把血液供應破壞
    那麼這個過程就會被大大影響了~
    因此目前的趨勢,就是盡量減少組織破壞,以期加速骨折癒合。


    關於骨折治療,網路上有非常多資料,不需一一贅述
    而小弟我對於手部骨折的微創手術相當有興趣,
    為什麼?因為這樣做的醫師不多啊!XD
    其實不要說科技圈三個月小變化、半年大變化、一年已經改朝換代
    骨折的治療也是快速進步中。
    在行醫的過程中,小弟所學習、改良、甚至開發微創手術的方式
    或者遇到一些有趣的病例,用簡短的文章記錄下來
    有興趣的讀者可以參考參考~


    1. 手腕(Wrist)



    遠端橈骨骨折及新式微創固定手術

    Scaphoid(舟狀骨)--最常見的掌骨骨折

    Hamate fracture(鎚狀骨骨折)-- 手腕尺側易被忽略的骨折

    尺骨撞擊症候群 (ulnar impaction syndrome) -- 遠端橈骨骨折術後常見併發症


    2. 手肘 (Elbow)



    手肘粉碎性橈骨頭骨折的治療 -- Treatment for Mason III radial head fracture








    3. 肩關節 (Shoulder)





    以微創手術(NCB-PH locking plate)治療近端肱骨骨折

    近端肱骨骨折併脫臼的治療:Proximal humerus fracture-dislocation

    微創近端肱骨骨折 -- 觀念與技巧分享(2015春季骨科醫學會)




    另外骨質疏鬆也是與骨折密切相關的問題,
    關於藥物可以看:





    骨質疏鬆正流行~~簡介骨質疏鬆藥物







    延伸閱讀:

    肩關節的身體檢查(physical examinations of shoulder) :排除肩關節的問題

    淺談膝關節身體檢查:「非」膝關節的問題

    腰痛病人開頸椎?從一位病人的治療經驗談起