臺北榮民總醫院副院長陳適安

擘畫智慧醫療藍圖 全力發展尖端醫療

採訪/林振輝、施鑫澤 文/林裕洋 刊期/2019.3

在智慧醫療領域,臺北榮總運用大數據、人工智慧技術部分,有非常突出的表現,獲得科技部肯定。該院更將在第一季推出AI輔助門診服務,協助醫生進行更精準的判斷。

臺北榮民總醫院副院長陳適安認為,唯有大數據、人工智慧相輔相成,才能逐步實踐智慧醫療的願景。我們希望藉由多元管道齊下的方式,全力投入智慧醫療的發展。

發展超過50年的人工智慧技術,在晶片運算能力大幅提升、演算法持續優化下,已成為發展各種智慧應用服務的重要核心,也驅動各國政府持續投入人工智慧技術的研發。以科技部為例,即從2017年10月開始推動「醫療影像專案計畫」,結合國立臺灣大學、臺北榮民總醫院和臺北醫學大學等3大醫療團專業醫療研究人員,以及國立臺灣大學、國立臺灣科技大學、國立交通大學和國立中央大學學界AI專業研究人員,組成跨領域團隊,打造臺灣首座跨醫療院所的醫療影像標註資料庫。

根據科技部公布資料顯示,醫療影像專案計畫歷經長達一年的訓練,現今已開發出可自動分析判讀醫療影像的AI演算法,順利將AI技術應用到醫療場域,能協助解決臨床檢查問題。截至目前為止,已建置46450個案例的醫療影像,包含心臟冠狀動脈疾病、腦轉移瘤、原發性腦瘤、聽神經瘤、肺癌等疾病的電腦斷層、血管攝影、磁振造影或X光等15種影像資料,其中有多達17950個案例標註有疾病資訊,有助醫生判讀影像醫療的時間,為病患提供更精準、優質的醫療服務。

臺北榮民總醫院副院長陳適安說,雖然在智慧醫療領域,臺北榮總於智慧管理的步調稍慢,但是在運用大數據、人工智慧技術部分,卻有非常突出的表現,致力讓病患享有更佳的醫療品質,所以才會獲得科技部肯定,獲得參與「醫療影像專案計畫」的機會。另外,我們也將在2019年第一季推出AI輔助門診服務,協助醫生進行更精準的判斷,創造1+1大於2的成效。

啟動HIS再造 同步發展智慧醫療

成立於1958年的臺北榮民總醫院,早期醫療服務對象僅限於在臺退除役官兵,後逐年開放及於榮眷、公、勞、農、漁保及一般民眾。隨著醫療服務範疇持續擴大,現今已成為全臺知名的醫學中心,目前服務範圍以北投、士林地區為核心。另透過輔導會北部區域榮民醫療體系,向外擴展至宜蘭、桃園、新竹及花東地區,並參與健保署整合型醫療計劃,服務金門等離島地區。

近年來臺北榮總致力於神經修復及再生、人腦科學及認知功能研究、功能性腦神經造影、腦神經資訊、幹細胞研究、基因工程、生殖科技、臍帶血移植、生物影像整合、心電生理、電子病歷等先端醫療科技之研發,俱有重大的成果。伴隨著業務規模持續跨大,現今門診人數已達每日約9000餘人次、也擁有2932張病床,現有員工6513名(醫師1267名、護理人員3026名,醫事人員950名、技術人員301名、行政人員645名、技工工友278名),強化並增購先進醫療儀器設備,精確為病患診治各種疾病。

陳適安指出,隨著臺灣醫療環境快速改變,以及臺北榮總服務範圍持續擴大,多年前我們即感受到既有醫療資訊系統的功能不敷使用,若不儘早改善恐怕難以應付醫院發展所需。為此,我們在2016年啟動醫療資訊系統再造計畫,預計在2020年正式啟用,該專案主要由院內資訊室負責,將全力朝向融合創新科技、融合智慧醫療設備的方向發展,藉此達到資源效率最大化、降低成本又符合環保等目標,以達到減少人力或替代人力。

另外,隨著智慧醫療科技的創新發展,在不影響醫療資訊系統再造專案的前提下,也將盡量融入創新智慧醫療科技,打造臺北榮總長遠的營運基石。

設立智慧醫療委員會 多元管道齊下

因應智慧醫療議題發展,臺北榮總在啟動醫療資訊系統再造時,也同步設立智慧醫療委員會,透過多元管道齊下的方式,將創新科技與醫療流程結合,為病患提供更佳的醫療照護服務。如臺北榮總復健部即將醫學治療理論與遊戲結合,完成「智慧醫療復健系統」的研發,並於2017年3月正式即啟用。目前該系統先以五十肩患者為對象,利用高科技穿戴感應裝置結合虛擬實境,讓病患在遊戲中做復健,感應器能獲得各項生理訊號,訂定最適合病患的復健訓練。另外,感測器收集的大量資料,除可做為復健治療的正確指引外,更可作為智慧醫療復健相關產品的開發與建置的參考。

此外,考量腦部磁振造影(MRI)影像資料多達數百張照片,以往必須花費放射線醫師至少得花費10分鐘以上判讀,除可能造成醫師工作上的負擔外,當工作量過大時難保不會造成判讀失準的問題。為此,科技部與臺北榮總合作的「臨床人工智慧腦瘤自動判讀系統」(DeepMets),主要是透過AI自動判讀比對磁振造影(MRI)影像資料,有顏色圓點就是患者腦部的腫瘤位置,可清楚記錄腦瘤大小及數目。

「人工智慧自動判讀系統的核心在於AI的訓練,讓AI能夠學習專業醫師的知識與經驗,訓練出具有專業醫師判讀能力的人工智慧系統。」陳適安解釋:「北榮由放射線科與神經外科及放射腫瘤科醫師共同標註數百位病例,總共數千個腦轉移瘤癌及聽神經瘤的磁振影像(MRI)病灶,經過無數次的討論與修改AI模型,終於讓該人工智慧系統實際試用於臨床場域,協助醫師偵測與診斷病灶。」

AI助判讀速度飆升 助醫師提升效率

根據臺北榮總提供的資料顯示,臨床人工智慧腦瘤自動判讀系統在完成AI模型之後,在臨床場域試用,目前已累積120例樣本數試用,且準確率高達80%。至於剩餘的20%影像資料,因為腦瘤體積小於0.1C.C.,受限於技術上的限制,目前人工智慧模型上寫無法診斷,必須後續再透過放射科醫師進行人工檢查,進行反覆確認與判讀。

儘管臨床人工智慧腦瘤自動判讀系統有使用上的限制,但現在透過專業訓練的AI模型讀取影像,只要20秒鐘便能自動記錄各項數據,比起以往10分鐘要縮短許多。預期未來透過AI自動偵測顱內轉移腫瘤,可進一步清楚標註病灶,協助醫師加速醫療影像判讀及診斷的精準度,提升醫療品質、降低醫療成本,即使位處偏鄉也能即時診斷,達到無遠弗屆的醫療。

陳適安認為,現今人工智慧技術持續進步,逐漸在醫療應用上產生不錯的效果,卻也導致多數人以為將取代醫生的工作。但事實上並非如此,如同前述臨床人工智慧腦瘤自動判讀系統為例,主要是輔佐醫生判讀影像資料,有助減輕工作上的負擔,進而讓病人享有更棒的照護。陳適安認為,人腦+電腦勢將優於人腦,這是無庸置疑的。

值得一提,不同於其他醫療院所使用外商提供的AI技術,臺北榮總醫院選擇與臺灣團隊合作,使用臺灣自行研發的人工智慧技術,讓臺灣AI團隊有發揮空間,對帶動臺灣人工智慧產業發展有極大助益。

攜手臺灣科技業 發展多元智慧服務

除與科技部合作的臨床人工智慧腦瘤自動判讀系統外,為打造數位科技智慧醫院,擁有優質醫療技術、具有非常豐富臨床與研究經驗的臺北榮總,也在2018年8月與廣達電腦、緯創資通公司攜手合作,共同推動智慧醫療的發展。目前初步規劃研發之項目,包括病人資訊整合系統、出院準備服務及居家照護系統、智慧病歷暨醫療決策系統、行動查房系統、情境式臨床技能訓練系統、智能透析決策系統,及智慧化數位病理診斷系統等。藉由導入最新資訊科技及人工智慧技術,可讓醫院管理更有效率,讓醫護人員有更多時間專注照顧病患,有效提升醫療品質,病人也可享有高科技所帶來的便利與服務。

「其實談到人工智慧與醫療結合時,20多年前即有業者推出醫療專家系統,但受限於技術不夠成熟,最終以失敗收場,導致部分醫師對人工智慧技術抱持排斥的態度。」陳適安認為:「因應創新醫療科技的蓬勃發展,我們是採取鼓勵態度,希望同仁能夠以開放態度接觸。如問世多年的達文西機器人,現今已成為精準醫療不可或缺的智慧醫療設備,人工智慧技術未來也將會是非常重要的科技。」

大數據中心揭牌 助AI技術發展

臺北榮總不僅運用人工智慧技術有成,考量到臺灣又因具有詳細、優質,且格式統一的健保資料庫 ,非常合適發展智慧醫療,而大數據則是發展人工智慧不可或缺的重要一環。因此,該院所也在2018年投入大數據專案,並於2019年1月正式啟用臺北榮總大數據中心,期盼藉此強化在臺北榮總在人工智慧發展的成果。

根據臺北榮總提供資料顯示,成立臺北榮總大數據中心的目的,主要是希望對於臺灣健康大數據研究,以及在智慧醫院發展有積極的貢獻。簡單來說,即期盼可藉此機構續與國內外研究機構進行更深入而廣泛的研究,進而達成以造福更多患者的目標。

陳適安認為,唯有大數據、人工智慧相輔相成,才能逐步實踐智慧醫療的願景。若人工智慧技術無大數據協助,便會缺乏足夠資料進行AI模型訓練,而大數據若沒有人工智慧實踐資料收集成果,那最終僅能止於統計之用。我們希望藉由多元管道齊下的方式,全力投入智慧醫療的發展,搭配即將在2020年上線的新醫療資訊系統,將能夠逐步實踐智慧醫院的發展願景。