Stanford Biodesign Innovation Week5 class 2 Updated need statement and need criteria

這個週二我們經過與另一組之間的討論，他們給了一些意見。主要有兩個部分，一是背景知識可以再更多一點，二是need statment部分可以再廣一點。這個週四上課的安排就是我們進行修改後，用5張slide以5分鐘報給老師聽。他們將我們分為兩大組，1-6組分別報給兩個老師，7-8組另外分別報給Todd Brinton與Gordon Saul。
困難的問題:手術被執行的狀況
上次Todd的意見主要是先不要太focus，而這次我們用presurgery, postsurgery與post surgery的方式呈現我們所做過的survey他表示這個很不錯。另外主要給我們的建議是可以再去調查實際市場的狀況看看?因為我們提到一個現象，就是peterygium病人其實很多，但美國已知的資料庫查起來才一年一萬例的手術，其實很少。另外加上一點是，在美國，ptrygium手術其實在診所執行獲利較高，但"可能"卻比較少在那裏執行。所有有個潛在的痛點是在於如何讓醫師或診所甚至是病人，更願意接受這個手術。不過這裡的問題就在於，我們無法回答為何會是如此。於是我們主要還是針對我們目前收集到比較明確的資料，在於手術時間、困難度上做文章，痛點放在減少手術困難度上。不過Todd表示，用時間衡量問題的大小就比較困難，很可能手術本來就不多，也沒有動力要讓這個手術做更快。
困難的問題，可能就是機會
這次讓我學到一個經驗，有時侯最搞不懂的問題，甚至是很難回答的問題，或許就是潛在機會的所在。雖然也不確定去挖就一定有值得做的痛點，搞不好只是因為這個疾病本來就是良性的問題，在醫師心目中不是甚麼大不了的問題，就也不會督促病人去做這個手術。但也可能是卡在某個問題，例如組員Frank提了一個可能性是fibrin glue太貴，又不好儲存可能是診所醫師不願意做的原因。
小記:本組的合作模式
我感到很幸運，這次遇到的組員各各主動，而且對問題都很有邏輯感。兩位女生，一位是念醫學工程的碩士生，一位是博士生(糟糕念甚麼的一直沒搞懂)。兩位男生，一位是在舊金山執業的眼科醫師，一位是海外來stanford念GSB的心臟外科醫師。最後一位是機械背景的碩士生。每個人的性格都不太一樣，Zina講話超快，很活潑，最常主動提一些解決方案。Nicole是個很樸實的人，默默地就約了很多interview，也最快回覆版上有人提到的問題。Frank是眼科醫師，是個很溫暖的人，總是主動打招呼，還會噓寒問暖。由於這是他的本科，也是展現最多熱情的人。他算是本組很自然出現的leader，但不是很明顯。他主要會主導統整如何分工，如何統一方向。David是心臟外科醫師，有點搞不清楚他是澳洲還是紐西蘭來的，因為他們降話都好快呀，聽不太清楚。他也是很活潑，很常講反話，有時候我都反應不過來。他也會很直接的表示我對這個主題沒那麼有興致，不過他也主動找到了發明PERFECT手術的人方談，講起來也很好笑，說這個人根本就是活在自己世界，都跟別人做法不一樣。Ben算是比較木訥的人，他也是默默的查資料，做紀錄等等。有趣的是，很明顯的，若要比較，做presentation算是比其他人沒那麼流利的(不過我可能會是排最後)，難道工程的都比較木訥!?
有人carry真好
我的話，對自己的定位比較算是surpotive，其實我感覺蠻開心的，其實有很多問題都不太好統合，但大家都自動自發地完成了。舉今天我可能就會想到，下週要midterm了，要怎麼分工?slide要分著做嗎?題目方向要做修正嗎?結果力馬Frank就說他要來報，slide他也會做。分工的話，Nicole就說，Frank就outsource吧!另外關於如何找到手術執行狀況的分析，Frank力馬主導就專注於訪談在clinic執業的醫師，然後用分區的方式各自去找，下週二回覆統計結果。真是太有執行力了。
Interview的重要
目前我感受到自己很需要加強的部分就是interview的部分。這些組員執行起來似乎都不太有困難，很容易就到處去做連結，訪談。而我內心自己知道，若能想出不用interview或是有不用Interview的藉口我一定會盡量不去找人。但從各個訪談的收穫來看，這個步驟超級重要，而且願意分享的人出奇的多。這應該是我目前學到最重要的一課了。

Stanford Biodesign Innovation Week5 class 1 Peer Review and Fireside Chat with Paul Yock

本週課程設計是讓我們對need screening有個總結，於是今天讓我們互相與一組人報告，個給意見。
目前本組的Need Statement為

A way to improve conjunctival closure in patients undergoing pterygium surgery that reduces surgical cost.

回想先前need statement的要求，不是不希望放solution進去嗎?因為這個statment已經講明是要做有關手術的問題。原因是，針對這個主題分析起來，我們發現就疾病的前期或預防部分，不太有著墨空間。另外手術後的疼痛、預防復發的部分，也沒有發現太多可以改善的部分。最後專注於改善手術的部分。雖說這會有個風險是太過於狹隘，另外是若新方法無法與現行方法有夠大的落差，例如加快兩倍、便宜兩倍，這個方法就很難有利基。
與我們互相討論的是第八組，他們主要給的意見是，statement裡面提到的problem"improve conjunctival closure"應該可以再更廣一點。因為搞不好不用關。這點我們其實也有點猶豫，主要的困難點是在於目前所看到的手術選項中，幾乎都是要把conjunctival蓋起來，而且目前手術可以改善的點似乎只有這個覆蓋的過程。目前除了看到一個nature新發的可以不用摘除peterygium本體的手術方式外，有文獻證實的幾乎都要有這個過程。但這相對地就會讓need statement過於狹隘。或許可以改成improving recurrence preventing procedures during the surgery，就比較general。
第八組的need statement
第八組做的是keratoconus。他們的need statment專注於幫助驗光師(在美國眼睛問題一線會接觸的人)提前診斷或篩選出高危險族群的方法。這個statement的立基點在於目前已經有Corneal topography這個東東，讓早期診斷比較可能。不過我給他們的意見是說，可能還是要找找看有沒有資料可以佐證提前診斷可以提前治療，而能有較好的預後。不然就會像用chest x-ray篩檢肺癌，後來不建議的主因就是就算看到了通常都是晚期，預後沒有太大的差異。不過這個病應該是很冷門，搞不好是個機會也說不定。
 Fireside Chat with Paul Yock
今日另外有個特別活動，就是下課後到clerk center的聊天室聚餐，與Paul Yock聊聊天。這次活動是自由參加，總共有20多個人來。我與另外三位同學環坐一桌。吃一小段時間後，Paul Yock來了，開使談這堂課是怎麼來的。
他一開始就提到自己很幸運，遇到一個很好的導師Dr. Tom Fogarty帶領他走向醫療新創這個領域。他表示，有這麼一個樣板，使他可以很有信心的表示從事這個領域是可能的。“There’s something about being around people who have done it that gives you confidence that you can do it yourself. It’s not just the practical advice, but also the inspiration that what you are doing is not only possible but clinically important.” 畢竟這是個從無到有的過程。最早他自己在residense的時候做的是幫助抽血定位的超音波針頭，也嘗試商轉，不過無寂而終。在遇到Dr. Tom Fogarty後，便用臨床工作之餘，也在他那邊工作。接下來他做的主題是將心導管做成分段式系統，簡化心導管流程。另一項主題則是心導管超音波。
在與Dr. Tom Fogarty工作的過程中，他學到了許多。他當時便是希望能有個課程可以帶給學生同樣的收穫。而正好那段時間有個機緣是BioX這個希望結合engineer與medicine的組織出現，於是就在BioX的大樓中開始了這個學程。
我提問他是怎麼平衡臨床工作以及創業的工作呢?他說回想起來，他會將更多公司執行面的事情交托出去，因為那時同時有臨床工作，又忙公司的事情，太難兼顧了，雖然做這些事很有趣，很有成癮性(very addictive，他用了這個字)。
另外有人問，身為醫師，在從事創業中會遇到不同領域的問題，是否有去修甚麼課還是學甚麼項目的知識?他回答說，自己沒甚麼engineer的訓練，商的領域也不懂。重要的是你身邊要有這些人。至於基礎知識的部分，像在standord裡便有很多課可以讓你有一定的基礎知識。
我整體的感覺他是個很謙遜的人，總是表示自己很幸運。不會讓你覺得有壓迫感，收穫不少。

Stanford Biodesign Innovation Week2 class 2 Need Statement Scoping & Research on Disease State & Existing Solutions

課程內容
今天是請已經畢業的biodesign fellow回來分享。叫Garrett Smith，他是engineer背景。他主要以自己那時候的主題"乾眼症"來分享。
Need Scoping
簡單說，Need Scoping就是用不同的角度針對Need Statement發想，更縮小或擴大範圍。最直接的分析法是針對問題本身分析。例如主題是有關糖尿病眼部病變，一開始可能針對是糖尿病眼部病變的篩檢，也就是針對還沒有出現問題但有風險的人，之後可能發現這群人的問題早已被解決，可以更縮小為有糖尿病眼部病變但還不需要立即治療的人。也可以是擴大，直接針對糖尿病本身血糖的控制問題。這樣的概念可以用如下樹來呈現

來源:Garrett Smith於biodesign上課講義

樹的根部代表疾病的根源，也就是糖尿病。在樹枝的位置是糖尿病衍生出來的糖尿病眼底疾病(Diabetic Retinopathy)，再進一步分出細枝才是失明。而我們可以針對目標可以是最根源的問題，通常比較難解決，但一但解決，後面的枝枝節就不用談了。疫苗是個很好的例子，在五六十年前小兒麻痺盛行，那時候各種針對小兒麻痺後的治療盛行，例如有專門的復健中心、針對嚴重無法呼吸個案的體外呼吸裝置、各種復健裝置。但現在因為有了疫苗在源頭將問題解決，這些領域的相關裝置開發就完全沒用了。

Disease State Research(Fundamental) 

基本上就是醫學領域對疾病的知識。這部分對醫科生來說沒甚麼太大的問題，對於沒有接觸過的可能就會很不熟，可能會對海量的知識感到畏懼。但基本上可以分解為幾個部分，各自有其在臨床應用上的重要性。對醫療器材開發者而言，相當於基礎知識，是將所有訊息結合的重要黏著劑。

Epidemiology 對於疾病盛行的狀況，出現機率的資訊。對醫生的重要性在於診斷時，知道疾病的出現狀況，可以大大增加預測的準確性。對於醫療器材開發者而言最直接的就是可以評估市場的大小，也可以知道問題常不常發生，還有到底會發生在誰身上，在甚麼狀況發生等等。

 Anatomy , Physiology and Pathophysiology基本的生理機轉、解剖構造等等。我自己是覺得在這個階段重要性不是很大，因為目前大部地疾病都還是沒有清楚的機轉。可以大略的去搜尋某些關鍵名詞的背景知識。例如說糖尿病眼部病變，至少要知道病變的位置是在視網膜，而且是其中的血管出問題。至於說一大堆畫滿箭頭的機轉圖，我覺得幫忙不大。

Clinical presentation臨床症狀、表現。分兩部分，一是病人的主述，也就是病人會遇到甚麼樣的痛苦、不便。這是病人會感受的部分。另一部分是身體所呈現出來的徵照。例如說糖尿病眼部病變在輕微的狀態基本上病人是沒有任何症狀的，但若有辦法看到他的眼睛內部就有機會發現血管出現病變。當病人出現視力問題時，可能就很嚴重了。 

Clinical outcomes(Prognosis)臨床進程。相當於要未卜先知。這部分的資訊的重要性在於，可以用來評估用甚麼樣的治療手段。最明顯的例子就是癌症，針對癌症，有個最常用的統一分級系統TNM系統。也就是依照腫瘤的大小、淋巴結轉移狀態、是否有遠端轉移來預測病人是輕微還是嚴重，通常若比較嚴重可能就會選擇更積極的治療。不過若真的太嚴重了，基本上一定會惡化，目前的治療選項效果不好，可能就會選擇安寧。不過這個部分的知識不一定都純在，通常是越嚴重的病，做的研究越多，這方面的知識會越多。很多情況是疾病很難量化嚴重性或是不太嚴重甚至是發展的太慢，這方面的研究就會很少。例如脊椎側彎，一方面變化太慢了、角度小的話基本上也不會有太大的問題，因此除了年輕的脊椎側彎有較多的研究關注，對於成人的脊椎側彎會如何變化的資料就比較少。

 Economic impact這方面的資訊一般醫學的資料就比較少，不過也有些疾病會將這些資訊納進來。這部分可能會在reimbursement plan的資料中比較多。不過也有些疾病，特別是那些會有後遺症的疾病或是治療手段很貴時會將資訊涵蓋進來。 例如說最近剛出來可說是C型肝炎解藥的抗病毒藥物，因為很貴，一顆幾百塊台幣。就會有研究去比較C型肝炎若沒有治療所造成的肝癌、肝硬化可能的醫療花費。

Existing Solution
這是對目前研發、現行市場已有的解決方案的調查。Biodesign課本上是說可以從數個面向去找資料，Clinical Solution Profile、Economic Solution Profile、Utilization Profile、Emerging Solution Profile。

Clinical Solution Profile  針對每個解決方法或產品的機制(Mechanism)、適用情況(Indication)、效果(Efficacy)、安全性(Safety)條列，相互比較。課本舉的例子是Atrial Fibrillation治療的一種:Pulmonary Vein Isolation。機制簡單講就是Atrial Fibrillation異常的放電來源很是在Pulmonary Vein，所以就用電燒沿著Pulmonary Vein燒一圈，避免放電的傳遞。接著是適用情況，會特別要注意這點是因為有時候方法風險太大，不會建議用在所有病人身上。例如Pulmonary Vein Isolation就只建議用於反覆、有症狀的病人。最後是效果，例如這個如此侵入性的手術，並不是百分百有效，只右80-90%。最後是安全性，可以想見這個手術會有不少意外出現，例如pulmonary vein被燒到堵塞，約0.3%。

Economic Solution Profile 這個很單純，就是每種方法要花多少錢。特別是最好能夠知道保險給付的狀況。 

Utilization Profile 每個方法目前臨床的使用狀況。

Emerging Solution Profile這個對要搞創新的人最重要了，到底誰會是競爭者一定要搞清楚。 

針對這個部分，我自己是覺得在Need Screening這個階段有點太細了，特別是某些很被重視的疾病，每個疾病階段、狀況 可能都有大量的資料。我覺得比較務實的做法是先針對某個有興趣的臨床問題，找看看有沒有clinical guideline，有的話代表你要解決的問題夠重要，而guideline裡面基本上就是現在最好的選項，甚至針對某些治療、診斷方法不推薦的理由都會寫在裡面。至於沒有guideline的狀況，可能就要想一下是否定義的問題太廣義了，或是相反的太狹隘可能包含在某個更大的guideline裡面。會不會有沒有guideline的狀況呢？應該很少，真的有的話可能就只能問專家比較快了。

Stanford Biodesign Innovation Week 3 Class 1 Scoping Need Statement

課程內容
這週開始要以小組名義交作業，今天上課前要交的作業是想出5個由不同面向切入的Need Statement另外是兩個interview assignment(用google問卷回覆)。然後請兩組上台用5分鐘分享。之後則分組個別與一位老師(Todd Brinton或Gordon Saul)花約15分鐘討論。
沒有標準答案，只求能學到更多
由於是第一次報告，大家似乎都很緊張。當第一組人上去報完，被評說要想像自己在pitch時，許多同學就發問說不太了解要怎麼報、或建議要有個參考等等。搞得Todde趕緊說，不用緊張，大家不用想一定要做到如何來使老師感到滿意，應該當成能盡量獲得不同的意見，這樣才能學到更多。另外他也說，這不會有所謂範本來讓你完成工作，每組應該想辦法創出自己的解決辦法。最後有一點，他表示，他會說要像pitch一樣，是說我們要不只是summery更要是能夠do analysis，也就是說能夠說服別人，為何你所講的是對的，是重要的。
以上這或許與Biodesign的方法無關，不過我覺得蠻值得記下來的，因為這個問題先前自己參與的Biodesign課程也遇到過。學生很容易不知所措，聽到要交作業，但又不知道老師要的是甚麼。這裡給的回答就是，不是老師要的是甚麼，是如何想辦法分析，想辦法將大量資料精簡為幾張投影片，讓人信服。
與Todd Brinton討論
我們分別講解了一下目前發想出來的Need Statement。例如說我們第一個是:

"A way to affix donor graft tissue in patients undergoing conjunctival grafting that is more cost effective and easier to handle than fibrin glue"

 這是一個非常specific非常narrow的statement，甚至pterygium這個主題也被移調。之所以會寫這樣是因為發現如何將graft固定是個大問題，而提出這個statement的組員是眼科醫師，他知道這個graft固定問題，在其它眼科手術也有。Todd給我們的評語是，目前的練習是讓我們能夠將問題藉由不同的角度分解，無論是從病人的多寡、疾病的預防、疾病的治療或是治療後的追蹤，甚至是花費，等種種方式將問題呈現出來。每個都可以是問題，下一步就是如何從中選擇。有很多先例是技術很好，但要解決的問題就是不夠大。於是像我們的這個statement，就可以是將各個疾病手術治療中遇到的小問題，結合成一個大問題，就變得更值得解決。

Stanford Biodesign Innovation Week 1 Class 1 Need Screening & Statement

關於Stanford Biodesign課程

Stanford Biodesign課程將醫療科技的研發系統化的濃縮成一個約半年的課程，每週兩堂各2小時的課。儘管可能會有人說，這個過程太複雜了，根本不可能做成SOP流程，但我覺得這是必要嘗試，也就是讓大家能有個共同溝通的架構。片，以及整個課程的架構。課程招幕三個背景的學生，醫學、工程、商業。資格要求至少是碩士生或博士後。課程官方資源連結:連結，裡面有很多影

Jay Watkins

醫療科技產業是十分獨特的

首先開場是由Jay Watkins介紹醫療科技產業的現況。他是創投、商業背景。醫療科技產業相對於一般消費產業小很多，不過有幾個特殊點。第一是進入門檻高，例如法規、高科技。很有壟斷的狀況出現。我想到的就是達文西機器手臂，現在可說是一家獨大。第二是研發過程很長，都是個四五年起跳，若與手機app可能幾個月甚至幾週就可以跌代出新有很大的差別。這會造成在募資的時候，很難讓想要快進快出的創投願意投錢。

Paul Yock

Need是所有醫療新創的基石

接下來是由Paul Yock講述他最早的一個發明失敗案例。Paul Yock是這個課程的創始人之一，他本身是心臟內科醫師，也曾創立公司之後被收購，有很多心導管超音波的相關發明，是醫生轉醫療新創很成功的模範。他這裡舉自己失敗的例子來強調，調查與分析臨床需求的重要性。他在住院醫師階段，發現要找到病人血管有時候會很困難，於是他發想用將超音波裝在抽血針尖上，用來偵測血管位置，幫助下針。剛開始的時候，似乎很風光，是個很新的想法，甚至有上報紙。不過後來發現真正使用時出現了幾個問題，第一是競爭者太便宜了。也就是一般用的抽血針筒，連幾美分都不到，很難讓醫院願意另外買昂貴儀器來取代。第二是動脈的干擾，由於使用者要靠聽血流的脈動聲音來定位，當目標的靜脈很靠近動脈時，將很容易被干擾，變成使用者還要學會判斷兩者的脈動差異。他說他們甚至還要花大錢拍各種教學影片。不過可以想像，若不方便使用，也就很難被推廣了。總之，他認為，Need需求，才是一切的基石，要在一開始就能做好分析，了解新發明將要被應用的場景，不然就可能像他自己的例子，走到最後才發現是不適用的。

Todd J. Brinton

Need Statement=Population+Problem+Outcome
接這個部分，我個人覺得是這個課程最獨特以及最有用的概念，也就是用一句話總括這個計畫的目標。講者是Todd J. Brinton，他也是心臟內科醫師，目前掛的是這個課程的主要負責人。
首先是Population，這個部分指的是目標族群。這個最直接的關乎的是在於市場的大小，例如若是針對罕見疾病，可以想見可能的利益驅動力就很小。相對的一個很常見的疾病，就可能有很大的市場。另外是同樣的疾病，若不同性別或是狀況，著力的臨床狀況也會很不一樣。例如尿失禁，男生的尿失禁與女生的尿失禁，就完全是不一樣的問題。同樣是開膝關節，是手術前的病人還是手術後的病人，所會遇到的問題也完全不一樣。
在來是Problem，這就直指想要解決的問題，它可以是疾病或是某種狀況。例如是心房震顫所造成的中風，或是膝關節術後的腫痛。在這裡，他強調，千萬不要將現有，或預想的解決方法放進來。例如說希望改善心臟支架會形成血栓的問題，在這裡，問題被暗示為心臟支架為問題的主體，目標是要將它改善。但這就會失去考量，非以改良支架為主體的解決方案，例如開發吸取血栓的裝置，或是考慮在心導管手術前進行預防手段等等。
最後是Outcome，這個部分則是指目標要改善的指標。有時會有點混淆，outcome不就是我們所提的問題嗎?例如剛剛提及的血栓。不過這裡是要指出更明確，可以量化的指標。例如可以是因心臟支架放置後造成血栓的死亡。這一方面是確認想要解決的問題，另外也是確認這個問題是否可以被量化。
Need Statement的擴大與縮小
而這Need Statement並不是一成不變的，它會隨接下來的資料搜尋、訪問，甚至開發中遇到的問題做調整。無論是Population或是problem都可以擴大或縮小。例如討論解決心房震顫所造成的問題，population可以專注在很特定的狀況，例如是心房震顫嚴重到反覆心搏過快或過慢，藥物無法控制，而且已經出現中風的病人。也可以擴大為所有診斷有心房震顫的人。這個差別在於，所考慮的解決方法會將從減少疾病帶來的傷害到治療疾病，甚至擴大到預防。