左圖與右圖分別為肺臟肺結節與肝臟腫瘤的影像辨識介面,能根據使用者需求內建半自動標記工具,讓醫生能手動修正原始標記錯誤之處,再由系統自動比對修正前後的差異,來推算辨識準確率。

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圖/AILABS提供

「臺灣醫療水準世界第一,但醫生每個人都忙得要死,如何技術輸出?要靠AI,AI可以學習人的知識,能將臺灣的醫療,帶到全世界。」臺灣人工智慧實驗室創辦人杜奕瑾這麼說,今年他們出產的AI應用,剛帶著無人機空拍臺南之美,登上國家音樂廳舞臺演奏鋼琴,能夠自動謄稿的雅婷逐字稿App更是紅透企業秘書圈和學校研究圈,但他還有一個更大更遠的企圖,現在才剛起飛。

臺灣AI Labs創辦人杜奕瑾表示,如何透過AI協助醫生診斷來實現精準醫療,是AI Labs專注研究的問題之一。 攝影/洪政偉

2017年,一手催生出微軟AI語音助手技術Cortana的杜奕瑾,毅然決然離開工作多年的微軟,返臺創立了臺灣人工智慧實驗室(AI Labs),這是一個民間捐助的研究型法人機構,成立之初,就鎖定智慧醫療、智慧城市、人機互動這三大領域的AI研發。

他想要打造專注於軟體創新研發的團隊,之後將成果交給其他公司負責商品化,並讓這個團隊繼續專注下一項研發。 例如,杜奕瑾在2018年新成立了雅婷智慧公司,他們接手下載量破10萬次的雅婷逐字稿App,全權負責語音辨識引擎技術的銷售業務。

「如果臺灣要選一項AI研究,能在全世界跑得快,醫療就是自然而然的題目。」杜奕瑾解釋,第一,臺灣醫療水準世界第一,最優秀的學子都變成了醫生,醫療照護品質非常好,其次,1995年上路至今,全民健保資料庫累積了超過25年的資料,包括民眾就醫記錄、藥品資料、醫療影像、檢驗數據等電子化的資料。甚至,臺灣醫界很早就開始發展電子病歷,妥善保存了個人病歷以利後續查詢與檢閱,而有了這些措施,都讓臺灣擁有可觀的醫療大數據。

但光是資料量多還不夠,品質也是關鍵。杜奕瑾表示,因為臺灣有完善醫療體制,醫生也有良好職業習慣,以及高標準的道德要求,「臺灣醫院手上的電子病歷品質非常好。」

以上三個優勢,就是AI Labs選擇專注於智慧醫療領域,要透過AI協助醫生診斷,來達到精準醫療的關鍵。

開發醫療影像辨識技術,讓醫生診斷更快速

AI Labs在醫療AI領域聚焦兩個面向:一是透過醫療影像辨識,來協助醫生更快速診斷疾病;二則是運用基因定序分析來進行遺傳病的研究,例如,找出特定疾病與異常基因位點的關聯,來進行個人化用藥或標靶治療。整合這兩項研究來發展精準醫療,就能依照每個人的不同遺傳、生活習慣,來考慮各自需要的疾病預測、疾病診斷,甚至連治療、預後都可以個人化安排。

AI Labs也有一套自己的研發與商品化策略,杜奕瑾表示,研發初期,AI Labs要與每個領域最厲害的專家合作,先做出成果,等技術逐漸成熟後,再進一步轉變成標準化的服務,來提供給各醫院使用。

舉例來說,AI Lab在醫療影像AI上,與臺大醫院、北醫和北榮合作,從腦部MR影像、肺部CT影像、肝臟影像、心臟超音波、瘧疾血液抹片影像的疾病診斷,都有涉獵。有項知名成果,是全球第一套AI腫瘤臨床判讀系統DeepMets,目前用於臺北榮總的AI輔助門診,能在30秒內,自動標出數百張腦 部MR影像的轉移性腦瘤位置,並且預測腫瘤體積大小,比起傳統手動標註方法要30分鐘,AI標記大幅縮短了醫生在臨床判讀影像的時間,準確率更可達95%以上。

不只是重視AI判讀準確率,AI Lab很講究這些醫療系統的實用性。例如,研發團隊就花了不少時間,了解臨床醫生的習慣,才決定標要結合鍵盤操作、數字鍵標記,他們也搭配滑鼠瀏覽影像的作法,提供半自動標註功能,讓醫生可以手動調整為更正確的病灶位置。因此,這套系統不僅能自動比對醫生標註前後的差異,來推算辨識準確率,也支援多醫生共同標註,能針對同一張影像所有的標註結果,自動以多數決的機制來生成Ground Truth,給定最後的標註基準。

此外,AI Labs也在其他高度依賴手動的診療作業引進AI。比如傳統心臟超音波檢查,全靠醫生手持照射裝置從不同拍攝視角來拍攝,影像容易因晃動而模糊,導致醫生要耗費許多時間在診斷作業。因此,AI Labs找來中華民國心臟學會,合作開發心臟超音波的影像品質辨識系統,利用AI自動從9種拍攝視角的大量影像中,找出清楚的影像片段供醫生參考,來幫醫生過濾無效或不良的影像,加快過去費時費工的診療作業。

跨足基因定序分析領域,加速臨床上罕見疾病的診斷

發展精準醫療,除了AI和大數據,基因定序分析是另一個關鍵,來找出病根跟基因之間的關係。以癌症為例,要達到精準醫療,單是快速篩檢出腫瘤病灶點還不夠,現行已經可以透過癌症基因檢測,找出病患的腫瘤細胞帶有哪些癌症基因突變,進而針對這類病患擬定個人化的治療策略,AI Labs先前花了不少時間建置系統,直到最近,才開始揭露在基因定序分析的研究成果。

AI Labs開發了一套全基因定序軟體,能從30億個鹼基進行基因定序,從中尋找出近500萬個變異位點,並與超過50種不同資料庫比對後,找出特定遺傳疾病與基因變異位點的關聯,自動生成分析報告,可用於臨床診斷罕見疾病、免疫治療設計、癌症診斷分類與預後評估、多基因變異的交互作用,以及基因與用藥關係等。

事實上,基因診斷還有另一個痛點,那就是為了解讀病患的基因,醫生須翻找大量文獻資料,才能確定最終診斷結果及治療方針。而且,光是比對基因變異位點來找相似病例,就非常耗時,更別提後續還要研讀與分析。

AI Labs因此開發另一套基因文獻自動搜尋服務,稱為Variant2literature,醫生只需上傳病患的基因變異位點檔案,接著,系統會利用NLP技術,自動比對網路上公開的2百多萬篇醫學文獻,即可找出相似病例和文獻,而這也是全球首套快速查找基因變異位點論文的系統。目前,這套系統也已經在國內廣泛使用,今年3月上線後,已有3萬多筆查詢,正逐步推廣到國際。

將兩大智慧醫療平臺產品化,力推服務到全世界

隨著上述醫療AI的技術發展成熟,AI Labs最近也推出兩大醫療AI應用平臺,分別是整合了所有AI醫療影像辨識成果的TAIMedimg,以及基因定序分析平臺TAIGenomics,未來技術成熟後,將透過臺灣醫學影像公司、台智基因體公司、台智擎公司,進行產品化。比如說,等到Variant2literature服務發展得更成熟後,就會變成台智擎公司的解決方案之一。

除此之外,今年,AI Labs正與衛福部疾病管制署合作,將臺灣瘧疾自動診斷的技術,打包成一個公有雲上的雲端平臺,可以提供給其他國家使用。這項服務也同時提供一個資訊交流平臺,各國醫生不僅能上傳採集到的瘧疾血片,也能共同標記、驗證、交流,且共享診斷成果。這是AI Labs進軍國際的第一步。

同時,杜奕瑾也到泰國、馬來西亞分享這套技術和平臺,大受歡迎,最近,他到歐盟參訪時,不少國家都對AI Labs在臺的醫療AI研究相當有興趣,甚至有國外媒體,以亞太頂尖AI提供者來形容AI Labs。

杜奕瑾表示:「眼睛是靈魂之窗,但臺灣企業做數位轉型常常只想到硬體,而不投入軟體研發,就好像只做眼睛,而不管靈魂。」

但AI Labs的發展策略剛好相反,是要開源技術與資料庫來建立生態圈,等到出現了有價值的產品後,再將其變成服務。其中,雅婷逐字稿App的成功,只是吹響號角,AI Labs在醫療AI發展的兩大新平臺,更是後市可期,因為他們不但要將軟體技術帶到臺灣各地,還要推向全世界。文☉翁芊儒

公司小檔案

臺灣人工智慧實驗室(AI Labs)

● 網址:ailabs.tw

● 成立時間:2017年成立

● 主要業務:以醫療保健、智慧城市和人機交互三大領域為核心,致力於AI解決方案的研發

● 員工數:130人

更正啟事:原提及公司小檔案的成立時間及主要業務內容誤植,內文已更正。


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