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  • 亞東院訊 第254期
  • 2021年1月

AI智慧醫療影像 強大的健保資料庫更精準

影像醫學科 郭冠宏醫師  

AI智慧醫療影像  強大的健保資料庫更精準(相關圖片)       位醫療是未來醫療發展的主流趨勢,也是全球積極搶攻的重要領域。其中醫療影像分析與應用占25%,目前已建立台灣首座、本土化、跨院所的「AI醫療影像標註資料庫」,後續研究團隊將鏈結健保資料庫,進一步精煉目前的醫療影像AI研發而發展精準醫療。醫療影像AI有三大潛力應用,包括疾病篩檢、病灶標註和臟器3D成像,可以減輕放射科醫師工作負擔,還可以醫療影像AI輔助診斷,促進醫療品質,例如加速診斷,提升診斷一致性,提高早期診斷、預警可能性及協助醫師與病人溝通。

健保影像資料庫試辦計畫
        衛福部健保署於2019年6月成立健保資料人工智慧(AI)應用服務中心,首度開放民眾醫療資料及13億張檢查影像「包含電腦斷層、核磁共振影像、超音波、內視鏡影像)(以下簡稱健保影像資料庫) 」,未來將提供申請使用,以期開發AI在醫療上應用。資料庫正式開放之前,於2019年中到2020年中,舉行試辦計畫。整個計畫,全台僅15個團隊參加,亞東醫院也參與其中,並於2020年10月27日 共同舉辦成果發表記者會。

計畫的挑戰
       執行健保影像資料庫的開發計畫是有相當高的困難度,首先是跨領域團隊的能力,基本上需要資料處理和建立深度學習模型的能力。亞東醫院人工智能實驗室已經投入AI開發三年,在資料處理的部分累積深厚的功力,而模型開發的部分,我們則與長期合作的夥伴台科大電機系黃騰毅教授一起合作。第二個困難是資料都不能預視和攜出,在受限的時間、空間裡,必須有效率的整理及標註好資料,再根據現場資料,隨機應變決定下一步演算法的策略。再來也是整個計畫最困難的地方,就是必須在健保署的電腦教室中操作,且這些電腦都沒有連上網路,這目的自然是保護個資,但也讓參予計畫的人吃足苦頭。整個開發環境必須重新建立,沒有網路的作業環境做起來費時費工,平均都要多花三倍的時間。但也因為這個艱困的環境,讓所有參加的人深刻的磨練了自己的技術,所有的動作都磨得確實且講究效率,實力也增進超多。

人工智慧輔助鼻咽癌(NPC)腫瘤分期系統
   亞東醫院選擇開發的題目是「人工智慧輔助鼻咽癌(NPC)腫瘤分期系統」,主要因為台灣的鼻咽癌患者多,而癌症首重初診斷的腫瘤分期,這樣後續的治療方式才會正確。因頭頸部位解頗複雜,判讀起來很花時間,如果能使用人工智慧來做輔助,必能增進效率和準度。我們在短短三個月的時間裡,整理並標註了600個頸部核磁共振影像,從無到有建立了兩個腫瘤位置偵測和分類模型,在腫瘤定位的模型,測試20個個案,完全都抓出腫瘤位置,其中7成5,位置抓得精準無比,這樣能大大增進醫師判讀的效率。至於輔助分期的模型,大約也有7-8成的正確率 (f1 score),這部分則能提供醫師一個判讀的參考。目前我們已經完成將這兩個模型上線於亞東醫院,深度整合於現有的影像報告系統之中,讓醫師可以方便參考,也可進行臨床測試。

健保影像資料庫  加速智慧醫療發展
        透過這個試辦計畫,亞東醫院人工智慧實驗室證明了我們能在三個月內快速開發出上線系統的能力。頭頸區域的其他腫瘤,乃至於全身各區的腫瘤都可以使用一樣的方法來開發,除了初診斷的分期,AI系統也可以貢獻於復發腫瘤的探查,更加大AI系統在醫療上的幫助。目前這樣的AI系統,仍有很大的進步空間,其效能仍待驗證,但技術一直飛快在進步,資料取得管道也越來越多,相信在幾年內,AI輔助醫療便能在醫院中成為強而有力的助手。

     另一方面,台灣擁有優異的醫療體系、豐富的臨床能量及國家健保資料庫,都是推動醫療AI產業的重要利基,我們也可以看到政府的用心及健保影像資料的強大,短短兩年就收集成一個巨大的資料庫,相關部會全力推動AI創新技術及培養專業人才。健保影像取之於民,也將用之於民,將來AI輔助醫療也會繼續提升國人的健康並打造台灣成為AI創新應用的最佳環境。

影像醫學科  郭冠宏醫師

專長:放射影像診治、 腦中風與血管支架 、醫療資訊學、醫療人工智慧開發