智慧医疗风席卷台湾学术界,台清交成和北医等开始将多年AI研究精髓产业化,甚至成立医疗AI新创

近年来医疗AI浪潮席卷全球,不只科技巨头纷纷投入,许多学术权威机构也进行医疗AI研究,以深厚的研究基础来发展各种医疗AI应用;在台湾,学术界也弥漫这股风气。
摄影/王若朴
近年来医疗AI浪潮席卷全球,不只科技巨头如Google、Nvidia、IBM、脸书纷纷开发不同类型的医疗辅助诊断AI,许多学术权威机构也投入医疗AI研究,比如哈佛大学、麻省理工学院、卡内基美隆大学等,以深厚的研究基础来发展各种医疗AI应用。
在台湾,学术界也弥漫这股风气,不少学者专家开始将过去多年来的AI研究精髓产业化,整合新兴技术、发展成适用于临床目的的AI应用,像是由台大清大联手组成的医疗AI团队AHEAD,更有些团队进而成立医疗AI新创公司,比如交大师生组成的数冠科技、成大师生成立的裕晶医学科技,另外还有成立新妇幼精准医疗联盟的台北医学大学。
AHEAD团队由台大医院血液科医生、台大台成干细胞治疗中心和清大电机系组成,以2年时间研发出一套AI血液诊断和预后预测系统,可快速判别流式细胞仪检验结果(也就是判别病人是否罹患血癌的指标之一),将原本血液科医生20分钟的判读时间缩短为7秒快筛。
为打造这套系统,AHEAD团队创办人王毓棻指出,台大负责提供资料,清大则提供AI算法技术。首先,台大整理了7年来的流式细胞仪检验资料给清大成员,双方经讨论后,决定利用5千多笔梳理过的资料,来训练AI模型,并将AI模型预测结果以视觉化方式呈现(如下图),方便医生轻易判别。该系统目前准确率达9成以上,并于台大院内试用。
另一方面,AHEAD还获选了科技部价创计划,也成功进入柏克莱大学的SkyDeck加速器。王毓棻提到,今年团队将赴美参加该加速器培训,预计秋季回台后向台大提出技转申请,并于明年第一季成立新创公司,一并将这项智慧血液诊断和预后预测系统送至美国食品药物管理局(FDA)审核。
为了成功通过审核,1年多前,AHEAD就与美国匹兹堡大学医院合作,来进行系统临床验证。至于未来计划,王毓棻表示,AHEAD团队希望将更多判定血癌的指标纳入系统中,像是整合数位病理AI新创云象科技与台大血液科正打造的骨髓抹片细胞分类AI,“透过骨髓抹片细胞分类AI,可知道样本是否含有血癌细胞,”她认为,“这套AI的输出值,也能够做为智慧血液检测AI的输入值,”来更全面地诊断血癌。
另一个学校成立的新创,则是由交大生科系暨研究所所长何信莹与其资料科学工程师学生半年前组成的数冠科技,专精于大数据研究和精准医疗领域。树冠科技以10多年来的医疗影像研究基础,开发出演化学习平台,可分析医疗影像、基因表现,进而建模或开发系统。目前可分析的医疗影像,包括了数位病理切片、电脑断层扫描(CT)、核磁共振造影(MRI)、X光片等类型,疾病则涵盖头颈癌、肝癌等。
(何信莹以数十年来演化式计算和系统生物学等经验,与研究团队设计出智能演化式算法,来分析医疗大数据。)
数冠科技以自行设计的智能演化式算法(Intelligent Evolutionary Algorithms, IEA)为核心,来解决生医大数据在数学建模与预测阶段面临的3大挑战,也就是样本高维度、标记不确定性,以及非唯一解的欠定(Underdetermined)问题。数冠科技成员解释,演化式算法利用半监督式学习和迭代公式,可以透过少量资料开发出准确度高的AI模型,资料量差别甚至可从原本的上万笔,减少为数千笔、数百笔,与台北荣总共同开发的脑肿瘤辅助诊断AI,便是一例。
在实务上,数冠科技除了已与台北荣总共同研发医疗影像判读AI,还与中国附医、高医附医、台中荣总等医院合作,未来还将与桃园医院、双和医院洽谈医疗AI应用。
另外一组学研界团体,则是由成大电机系教授李顺裕领军的裕晶医学科技,近来深耕穿戴装置检测心律系统(如下图)。进一步来说,团队利用1年多时间开发出一款结合多种感测芯片和模组的装置,来贴身测量多种生理资讯如心电图(ECG)、脑电图(EEG)、光学心率感测(PPG)和呼吸等,并透过无线传输技术将资料传送至远端装置,再由自行开发的应用程序来进行AI辨识和分析,比如以AI来辨识使用者的心电图波形,是否符合特定疾病的心电图波形。该装置可24小时监控心律,患者不需进医院,医生也能掌握重要资讯。团队成员提到,这个装置目前已于成大医院进行人体试验。
除了台、清、交、成,台北医学大学也在智慧医疗领域有所着墨,像是由北医复健部主治医师赖建宏率领团队,开发了一套结合扩增实境(AR)的平衡能力训练系统(如下图),利用Xbox机台和屏幕游戏来帮助患者复健。这些游戏包括了采苹果、闪避昆虫、顶足球和种西瓜等4种,患者只要站离屏幕一段距离,就可透过这些游戏来分别训练下肢水平移动、下肢原地跨步和坐下起立等动作。
北医运动治疗师张凡谦指出,该系统目前已经过15位复健患者使用、测试,北医产学育成营运中心专案副理谢舒琳表示,开发团队也一边根据患者使用后的回馈,一边来调整系统和设备,完成之后将于北医复健科门诊使用。
另一方面,她也提到北医另一项智慧医疗计划,也就是妇科达芬奇手术VR教学平台。谢舒琳指出,该专案由北医妇科刘伟民医师主导,目的是要将自己最拿手的达芬奇手术经验,传承给新医师。不同于传统妇科手术、需要将组织层层分离,达芬奇手术利用达芬奇机器手臂,只要在组织上“钻2个小洞,”就可进行进一步的器官修补或摘除等步骤,而且“病人预后效果也比传统手术高。”
由于刘伟民为达芬奇妇科手术权威,北医也希望传承这份经验,因此正建置一套VR教学平台,当医学生戴上VR眼镜时,就能看到手术立体影像,包括多种角度的组织、血管等细节影像,以及医生各项手术步骤。未来,该平台也计划建置另一个版本,让大众了解手术基本原理。
此外,北医也于今年成立妇幼精准医疗与人工智能产学医研联盟,要来吸引各医院加入,将各院手术平台私有云化,并透过一款医疗交流平台,来集结、分享各院提供的特殊案例,让其他医师学习。文◎王若朴
