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【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。

▲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。

▲開源智造創辦人兼執行長黃名仕

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智慧工地安防平台

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【解決方案】7毫秒內分離人聲 洞見未來科技協助聽損者「聽說更簡單」
7毫秒內分離人聲 洞見未來科技協助聽損者「聽說更簡單」

某週四下午,下了一場傾盆大雨,然而,位於台北小巨蛋附近的洞見未來科技RelaJet台北體驗中心內,客戶預約全滿,主要是聽損人士前來試聽運用人聲分離引擎設計製造出來的助輔聽器,對於聽損人士而言,能夠有平價、輕巧、降噪效果佳的助輔聽器可用,真可謂一大福音。 「希望幫助有需要的使用者,再次聽見世界的精彩」這是同為聽損人士的RelaJet創辦人暨執行長陳柏儒體貼的期望,他最懂得聽損者的需求,也希望藉由洞見未來科技獨特的人聲增幅助聽技術,能夠造福更多的人。 萬元有找的輔聽器 造福廣大聽損者 成立於2018年的RelaJet,是陳柏儒與哥哥陳宥任共同創辦的公司。RelaJet所研發的多人聲分離引擎搭配高通藍牙音訊平台,將動輒8-10萬元的進口助聽器價格壓低到萬元有找,就是希望能研發平價、降噪效果佳、可運用無線傳輸連結手機的好商品。 公司成立後的前2年,主要研發多人聲分離引擎,讓降噪效果更佳,搭載上高通藍牙耳機晶片之後,音訊處理時間極短,大約7毫秒就能強化主要人聲、降低周圍噪音干擾,只需要傳統助聽器醫療標準16毫秒不到一半的時間,幾乎「零延遲」。 洞見未來科技推出平價助輔聽器,大大嘉惠聽損者 陳宥任解釋,主要是運用高通晶片的邊緣運算,加上極簡化的演算法才能做到極低延遲及聲音可以處理更好的降噪度,同時助聽器可涵蓋18個頻道,傳統的助聽器涵蓋的範圍是4-48個頻道,未來RelaJet會朝更多頻道逐步邁進。 根據統計,全球聽覺障礙者總計47億人,其中,已開發國家聽力輔具配戴率平均為30,其中以歐美國家最多。台灣有近150萬人失能性聽損,其中,中老年族群失能性聽損就佔了30,而輔具配戴率僅有10,比率相當低。 陳宥任進一步分析,輔具配戴率偏低有兩個原因,一、國際大品牌平均售價高達8-20萬元,可使用期限3年,不僅售價高、養護成本也高,讓很多人卻步;二、在吵雜環境下,噪音也被放大,使用者仍然不一定能聽得清楚,並且聲音參數無法即時、自由調整,需要常回到門市調校不是很方便。三、大部分機種無法連接手機,不方便聽損者接聽聽電話。 運用高通藍牙晶片 產品開發速度大躍進 有鑑於此,曾在聯發科擔任半導體工程師的陳柏儒負責技術研發,有法務背景的陳宥任主責公司的管理與營運,兄弟合作無間,組建團隊運用AI人工智慧演算法與晶片串接,學習數據庫內幾千小時的音檔,透過神經網路與深度學習技術,研發出低延遲、高降噪的人聲增幅助聽技術。並在2019年將此聲音處理技術整合至高通藍牙晶片,並獲得高通台灣新創競賽獲得冠軍、高通全球擴展計畫夥伴的榮譽,讓產品開發速度大躍進,2021年在台灣推出自有品牌Otoadd系列助輔聽產品,並受到市場的青睞以及有廣大聽損者的好評。 根據不同消費者的需求,有不同的產品設計,陳宥任表示,Otoadd具有輔聽功能的無線耳機N1,屬於頸掛式入門款,售價一副9,500元,可以一邊帶輔聽器一邊聽電話,運用手機App即可控制降噪強度及聲量大小。未來也將研發周邊配件,以符合年長者的需求。該輔聽器除了在台北、高雄體驗中心可預約試聽外,也可在PChome商城、台哥大myfone商城、樂齡網等輔具通路販售。 另一款為針對輕度到重度聽損者設計的Classic R助聽器,於2021年獲得日本Good Design設計獎,這款產品自去年底上市,對於先天性聽損者具有吸引力,用過的人都說在吵雜的環境下也能比過去聽得更清楚,也感受到藍牙連接手機通話、看影片的便利。預估此一商品也將在今年下半年外銷海外市場。 此外,今年6月即將上市的助聽器藍牙功能二合一功能產品,大小就如同一般藍牙耳機,主力客群鎖定在意外觀的聽損者,一方面體積較小、無線耳機造型設計美觀,加上也可接聽電話,若經衛福部許可上市之後,符合資格的聽損者還可以向政府申請補助。 RelaJet下一階段將進軍海外市場 以美國為灘頭堡 有趣的一個問題是,因應疫情關係,全民都必須配戴口罩,無法讀唇語,此對聽損者的影響是如何呢陳宥任表示,此時就能凸顯RelaJat的優勢了。由於每位聽損者聽力強弱不同,助聽器僅能補充到適當音量,協助聽損者聽取6-7成內容,餘3成仍須仰賴讀嘴唇及手勢。而在疫情期間,為了防疫,人人都戴口罩,口罩也讓聲音有所遮蔽,RelaJat人聲分離引擎也能校正補強,使戴口罩者的聲音分離清晰,方便聽損者辨識。 除了台灣市場之外,RelaJet下一階段將進軍海外市場,預計今2022年將取得ISO 13485醫材品質管理系統認證及美國醫療器材許可證,以美國為灘頭堡,以自有品牌或是成品貼牌方式銷售海外。 除了台灣市場之外,RelaJet住輔聽器下一階段將進軍美國市場