臺北榮民總醫院副院長 高壽延 (攝影/洪政偉)

早在3年前,臺北榮總率先開設AI門診,是全臺首創的2家醫院之一,其中著名的腦轉移瘤偵測模型只要幾十秒,就能從上百張腦部MR影像中揪出病灶、算出大小,準確度高達95%,至今仍是經典應用。臺北榮總向來是醫界積極擁抱新技術的先行者,更是臺灣少數推動全院AI的公立醫學中心。沒有醫學院源源不絕的人力,也沒有私立醫院般的集團支援,北榮用自己的方式,成為臺灣智慧醫療的火車頭。

智慧醫療靠大數據輔助,要實現以病人為中心的精準照護

「現代化醫院,不再講求規模、量大,而是要在任何一個以病人為中心的治療,提供最好的照護,」臺北榮總副院長高壽延一句話,點出了臺北榮總的醫療AI核心理念。高壽延是北榮智慧醫療一大關鍵推手,不僅是智慧醫療委員會執行長,也是推動全院AI應用的醫療人工智慧發展中心主任。在他眼中,醫療是現代科技,講求精準、快速,靠的不單只是醫師專業,還有大量前人累積的經驗,醫院可用這些經驗數據訓練AI模型,來輔助診斷,給出最適合每位病人的治療建議。

比如,針對單一疾病病人,醫師輸入診斷碼後,模型可根據診斷碼與病人其他特性,給出治療建議。這種AI提供治療建議的模式,也可用於更複雜的癌症治療,針對不同期別、病人病理切片結果和其他特徵,來提出治療建議,「這些建議可能是醫師沒想到的,就能用來輔助決策。」高壽延指出,甚至,AI不只要能給建議,還要能給出每個治療方案後的病人預後表現,更落實以病人為中心的照護服務。

不只輔助醫師,這些資訊還可呈現在螢幕上,讓醫師以實際數據與病患溝通、實現醫病決策共享。高壽延還進一步說明臺北榮總智慧醫療更廣泛的發展:「這些技術在管理面、流程面也都適用;AI用於醫療,是全面性的。」

臺北榮總作為國家級公立醫學中心,將自己定位為火車頭角色,不論是疫情間快速動員組建專責病房、還是組隊到各地執行防疫任務,都義不容辭走在前端。因此,在各家醫院紛紛追求高科技醫療的潮流上,高壽延很清楚,臺北榮總也要迎風破浪,結合資通訊(ICT)資源全面發展智慧醫療。

5年前開始發展醫療AI,培養第一批醫療IT人才

臺北榮總智慧醫療的濫觴,源自2017年一項科技部大型計畫。

當時,科技部投入50億元,要在4年內打造符合國際先進國家等級的AI平臺,推動臺灣產業AI化和AI產業化。臺北榮總在2017年,爭取到科技部前瞻司計畫,網羅不同專科人才和IT人才,來打造醫療AI應用。他們與不少學研單位合作,如中研院、陽明交大,開發出不少經典案例,像是腦轉移瘤偵測模型、青光眼偵測模型、脊椎壓迫性骨折偵測模型,以及心房顫動偵測AI模型等,加速醫師判讀,給出精準的診斷建議。

高壽延回憶,就在那次計畫,臺北榮總培養出第一批醫療IT人才,也發展出AI門診,更為日後全院AI發展打下基礎,奠定北榮智慧醫療發展戰略。

戰略1:3層式發展架構

高壽延剖析臺北榮總智慧醫療戰略,這是個以3層式架構為主軸,搭配3大平臺和3種策略來推動的思維。

在架構部分,臺北榮總將智慧醫療分為由內而外的3層架構,包括底層的基礎建設、中間的服務平臺層,以及最外圍的智慧醫療應用層。底層的基礎建設,包含了核心資訊系統和基礎建設即服務(IaaS),其中,核心系統涵蓋了維持醫院運作的醫療資訊系統(HIS)、護理資訊系統、實驗室資訊系統,以及傳輸醫學影像的PACS系統等。IaaS則用來處理、儲存核心系統資料。這一步很重要,因為,有了這些彙整資訊的系統和基礎建設,才能實現後續即時傳輸和處理數據的智慧醫療應用。

接著,中間一層是全院共用的服務平臺層,像是智慧病歷、語音輸入系統、資料交換服務平臺,以及網路服務平臺、機器學習和決策平臺等。這層的服務規模為全院,難度高,需資源整合。

再來是最外層,也就是臨床端發展出的智慧醫療應用層,含各種應用如大數據分析、AR/VR、3D列印、行動醫療、AI、決策輔助等。

戰略2:設專責組織建置3大平臺

不只有架構,臺北榮總也設置專屬組織,在去年成立醫療人工智慧發展中心,由高壽延帶領,要建置3大平臺、結合院內和學研界資源,來實踐3層式架構的醫療AI發展。

第1個平臺是大數據資料與資訊建構系統平臺。高壽延指出,智慧醫療發展仰賴大數據,臺北榮總自健保開辦20多年來,累積了海量資料,再加上如今,北榮每年住院門診量達12萬人次,一年門診就醫病患更高達250萬人次,這些醫療數據,都是邁向精準醫療的重要燃料。因此,臺北榮總決定彙整資訊室和大數據中心人力,由這兩個單位來處理醫療大數據、建置資料應用的基礎建設,作為打造底層架構的核心平臺。

再來,支援中間服務平臺層的是創新AI研發平臺,由有豐富創新經驗的放射線部與病理部負責,來推動全院通用的醫療AI系統,如前述的智慧病歷系統,以及因疫情發展的遠距醫療系統等。

第3個關鍵平臺是臨床AI研發平臺,來支援北榮各臨床專科提出的AI專案,要發展遍地開花的智慧醫療應用,形成3層架構中最外圍的應用層。

戰略3:3種推動策略

為了讓這套架構和平臺順利實現,北榮採取3種策略來協助。首先,針對資訊基礎底層硬軟體建設和第1個大數據平臺發展,「我們一定要從資訊室延伸出去,」高壽延說,為了專注打好基礎建設,臺北榮總集結IT工程師、大數據中心工程師和資料工程師等人才,專門處理資料和系統建置。

再來,對於支援全院、執行難度高的服務應用層,以及創新AI平臺,他直言:「這不是單靠院內醫師就能實現,」因此,他們採取「與ICT業者產學合作」的策略,以這種和國內高科技界合作借力使力的方式,來發展全院通用的智慧醫療創新應用服務平臺。

比如,他們近期與華碩展開智慧病歷專案,要利用語音辨識、自然語言理解(NLU)和大數據分析,來讓病人在看診前,先透過App以文字或語音輸入填答病況,加速醫師看診時,對病人病況的掌握、減少溝通障礙;同時,系統要能根據醫師語音輸入、自動產出醫囑,減少醫師登打時間,只需審核即可。這就是全院適用的平臺案例。

最後,「我們有40多個一級單位和更多次專科,由院方創造機會、提供資源讓他們自由發揮,鼓勵大家提出跨域計畫。」高壽延點出北榮高層對臨床AI的心態,鼓勵參與者透過對外爭取經費、對內提供資源的方式,來推動跨域智慧醫療發展。這就是北榮對藍圖最外圍的應用層策略。

攝影/洪政偉
要落實智慧醫療正循環發展,政府可參考新加坡,設置財團法人主動出擊,來輔導醫院、學術機構和業者開發SaMD。── 臺北榮總副院長 高壽延

用研究計畫、產學合作和升遷制度克服挑戰

不過,臺北榮總在實踐智慧醫療藍圖時,也遇到不少難關。高壽延坦言:「我們的挑戰是創造資源、製造機會,」這些資源和機會,呼應到他在訪談初始透露的:「北榮醫療AI發展,是奠定在研究計畫上。」這是北榮醫療AI發展的起手式,卻也是公立醫院推動智慧醫療的經費痛點。

因此,臺北榮總的對策是爭取政府研究計畫,像是在2021年,北榮爭取到科技部生科司健康大數據永續平臺相關的2項計畫,來累積生醫資料庫經驗,同年也爭取科技部前瞻司的AI主題研究專案,來推動醫療AI研究。今年,北榮更參與科技部產學司的智慧醫療產學聯盟,分別與華碩、廣達展開合作計畫,要打造智慧病歷和後疫時代的零接觸醫療應用。這個方法,促進了北榮第2、3層的智慧醫療發展。

除了經費,智慧醫療還需跨域人才,不單是專科醫師,還得有醫療資料科學家等角色加入。對有體系大學的醫院來說,可招攬校內師生加入研究,但對沒有大學支援的臺北榮總來說,則得自行發展一套作法來解決跨域人才問題。

比如,北榮向來與學研單位密切合作,如陽明交大、中研院,維持跨域人才的穩定。對內,北榮也從升遷機制切入,鼓勵醫師跨域研究。當住院醫師要升遷為主治醫師時,得有一定的研究論文量才能通過考核,而醫師進行研究時,得與同儕競爭,再加上智慧醫療風潮大起,無形中鼓勵醫師跨域研究,也促進醫師與ICT業者產學合作,實作出令人耳目一新的研究成果和專利。高壽延點出,至今,北榮發出的國際智慧與精準醫療論文,一年可達200多篇。

北榮高層,也重視建立完善的升遷制度、提供資源和經費,來鼓勵醫師跨域研究。「院長鼓勵臨床醫療創新,積極向業界募款、提供獎金,」高壽延表示:「我們要成為年輕人的跳板,盡量找資源、投資軟硬體環境來培育人才,讓他們發揮。」

力推與ICT聯手創新,建議政府主動出擊

「與ICT聯手」是高壽延一再強調的重點,也是北榮智慧醫療創新的手段。因為,「只有業界強起來,我們才會被帶起來。」藉著政府計畫、產學合作,邀集ICT龍頭加入研究,才能將醫院和學界先進技術研發成果融入產業第一線,發展出國際級智慧醫療應用。

ICT聯手策略,不是北榮獨有,也是臺灣產業發展的重要策略。政府看好醫院聯手ICT打造智慧醫療應用的趨勢,去年開始推動智慧醫材SaMD相關法規和專案辦公室,要加速臺灣SaMD上市、擴大產業規模。高壽延建議,要徹底落實智慧醫療正循環發展,政府可參考新加坡,設置財團法人、成立代表政府的專屬團隊,不只是審核專案,還要主動出擊,來告訴醫院、學術機構和業者如何做更好。如此,臺灣智慧醫療就能更蓬勃發展。

 CXO小檔案 

臺北榮民總醫院副院長 高壽延

學歷:美國哈佛大學牙醫學院口腔癌分子生物研究所博士畢業

經歷:美國哈佛大學求學取得博士學位後,回臺於臺北榮總行醫,先後擔任過臺北榮總口腔醫學部口腔顎面外科主任、口腔醫學部部主任,也於陽明交大牙醫學系擔任教職至今。2016年起擔任臺北榮總副院長,推動全院智慧醫療發展

 醫院檔案 

臺北榮民總醫院

成立時間:1958年

主要業務:致力於醫療技術創新、服務品質提升,提供患者全方位醫療照護。近年聚焦人腦科學及認知功能研究、腦神經資訊、幹細胞研究、基因工程、生殖科技、生物影像整合、心電生理、電子病歷等先端醫療科技之研發

員工數:6,797人

院長:陳威明

地址:臺北市北投區石牌路二段201號

網址:www.vghtpe.gov.tw

圖片來源/臺北榮民總醫院

 IT大事記 

1980年:採用HP小型電腦

1982年:採用IBM大型主機

1983年:首創睡眠生理檢查室

1989年:首創空中緊急醫療救護轉診制度

1996年:研發神經醫學影像網路加值應用系統

2008年:醫療科技大樓落成,要開創前瞻性基礎及臨床研究

2010年:落實伺服器虛擬化及虛擬桌面

2013年:成立北區聯合器官捐贈網,打破醫院藩籬

2016年:獲得生策會第12屆國家新創獎、獲行政院機關檔案管理金檔獎

2018年:HIS轉換至開放式平臺資料庫;成立臨床醫療創新中心

2019年:大數據中心成立,建構全院性研究型資料湖泊;AI輔助門診正式開張

2020年:完成大型主機轉開放系統再造工程

2021年:打造洗腎心衰即時預測AI;推出FHIR疫苗通行證App;醫療人工智慧發展中心揭牌啟用;協助大規模PCR採撿:京元電子、第一和第二果菜市場、環南果菜市場;承接營運北投區加強版防疫專責旅館

2022年:啟動中正紀念堂車來速,一站式PCR採撿、問診及領藥;重粒子治療中心進入臨床試驗、情緒精準醫療中心啟用;聯手飛利浦發展AI精準醫療;與華碩發起智慧病歷系統建置;與廣達展開零接觸醫療專案


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