【110年 解決方案】 專攻智慧醫療市場 開源智造跟上百位醫生「搏感情」
人工智慧(AI)技術的突飛猛進及新冠肺炎(Covid-19)疫情催化了智慧醫療的蓬勃發展,致力於Open AI研發的開源智造公司專注於智慧醫療市場的開發,公司花了兩年的時間一一拜訪醫生,跟上百位醫生「搏感情」,並彙整出一本「智慧醫療題庫」,猶如醫界的AI武林秘笈,醫療與工程相關的問題均能在此書得到解答。與醫生建立共同語言,有助於切入醫療領域的發展。
根據世界衛生組織(WHO)定義,智慧醫療是數位醫療的延伸,它是資通訊(ICT)科技在醫療及健康領域的應用,範疇包括:醫療健康資訊、個人醫療、遠距醫療與照護、行動醫療、穿戴式裝置等。
全球SaMD市場成長潛力驚人 科技大廠紛紛搶進
其中,SaMD (Software as a Medical Device,軟體即醫療設備) 市場在2019年~2026年的預測期間內預計將以年複合成長率69.30%的速度成長。由於市場潛力無窮,包括世界級的產業、資通訊大廠積極搶進,但隔行如隔山,醫療產業的進入門檻不低,要如何與醫生對話,成為第一道難題。
成立於2019年5月的開源智造公司(Open AI Fab),是經濟部工業局AI計畫中AI GO「產業出題、新創解題」與AI HUB AI+新銳選拔賽的常勝軍,開源智造創辦人兼執行長黃名仕表示,公司透過專案、競賽方式不斷累積經驗,在智慧醫療領域中,「醫生」是重要的關鍵人物,開源智造不僅網羅急診室醫生擔任醫療長,作為與醫界溝通的橋樑,公司團隊更在兩年間拜訪上百位醫生,了解需求並切入智慧醫療的龐大市場。
「醫生非常聰明,時間也很寶貴,要在短時間內快速精準回答他的問題,建立彼此信任感,是雙方能否產生實質合作的重要關鍵」,黃名仕進一步強調,醫生對AI也存有無限的想像,然而,運用深度學習的AI技術需要醫生的標註,若醫生無法協助標註,AI也無用武之地,跟醫生建立溝通的第一步,是要建立對AI的適度期待。
經過與北部醫學中心與南部醫學中心的合作,開源智造比較成熟的兩項醫療AI化服務分別是「達文西手術器官辨識解決方案」與「心衰竭及結構異常解決方案」。達文西手術器官辨識解決方案是上傳達文西手術影片檔案,醫生可以自行選擇想要辨識的畫面,AI模型會將所有的圖片一起辨識出不同的器官、神經及血管等。
▲達文西影像辨識AI可應用於婦產科或耳鼻喉科。
達文西影像辨識AI原本運用於婦產科,開源智造團隊投入超過半年時間,日以繼夜調整婦產科達文西器官影像辨識的模型,之後從Open Source(開源碼)找到UNET AI模型,進行大量模型的調優,現階段在人體八種器官中,有四種可以達到85%的準確率。
今年的AI GO競賽活動,開源智造也協助中部醫學中心的耳鼻喉科建立達文西器官影像辨識,在短短一個月內,從初期討論、資料蒐集、資料標註、AI模型建立,最終獲得實證成果,在不斷透過客製化AI的過程中,逐步縮短學習曲線。
AI計算心臟射出分率時間 由20分鐘縮短為以「秒」計算
另外,心衰竭及結構異常解決方案將成為開源智造AI產品化的第一步。黃名仕表示,南部醫學中心心臟外科在進行病患心導管手術時,也需要醫生進行左心室攝影,為病患打入顯影劑之後,醫生透過不同時段心臟的舒張及收縮影像,畫出心臟輪廓,並計算出心臟射出分率,在傳統作法下,有兩項缺點,一、繪圖及標註需要耗費醫生大量的時間;二、醫生運用手工繪圖算出心臟射出分率,標準不一致,以致缺乏客觀標準。
透過深度自動學習技術的心衰竭及結構異常解決方案,不僅讓醫生繪製心臟輪廓並算出心臟射出分率的時間由20分鐘縮短為以「秒」計算,也可建立協助醫生分析心室異常狀況,建立心衰竭及結構異常的預警平台。
▲心衰竭及結構異常解決方案將成為開源智造AI產品化的第一步
在與醫生溝通的過程中,黃名仕發現,醫生最大的難處在於去識別化之後的病例取得,及標註過程,耗費許多時間,以左心室的照影影片為例,一名病患總長兩分鐘影片,一秒有30張照片需要標註,兩分鐘要標註的照片就高達3600張照片,光是一名病患就要花上許多時間,更遑論一名醫生的病患可能高達數十位,所耗費的時間更多。
開源智造除了蒐集與上百名醫生訪談問答,建立題庫外,也訓練工程師及資料科學家學習醫生的數據標註,反覆與醫生確認之後,現階段資料主要的標註工作可交由工程師負責,實際解決醫生的困擾。 智慧醫療由於科別不同、人種差異、每名病患的病況不同、醫院的需求也不同,短期內很難產生通用型、標準化的AI模型,客製化是最佳途徑。開源智造採用Open AI方式縮短部分開發時間,聚焦客製化AI模型建置技術突破,而開發出的AI模組可延伸其應用場域,這也是公司的競爭優勢之一。
醫療器材自藥事法獨立 取得醫療器材軟體認證為首要之務
為了發展臺灣的智慧醫療產業,衛生福利部食藥署(TFDA) 2019年12月通過「醫療器材管理法」,將醫療器材管理從「藥事法」中獨立,並在2021年5月1日開始實行。醫療器材軟體(SaMD)需產品開發商在當地取得主管機關的證照核准,即可在當地醫療通路販售,因此,開源智造將以在美國及在臺灣取得SaMD證照為首要之務。
黃名仕指出,開源智造在2020年甫取得天使輪募資,預估2022年3月底再完成Pre-A輪募資,做為未來一年半的資金運用。同時,也規劃2年內取得衛福部食藥署第二級醫療器材軟體認證,並完成智慧醫療AI產品開發計畫,實際從點(醫生)、線(醫學中心)、面(區域性醫療體系)全力導入實務應用,讓智慧醫療實際落地普及。
▲開源智造創辦人兼執行長黃名仕