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【人工智慧預防糖尿病患失明】台大打造人工智慧醫療,診斷視網膜病變準確度達95%


隨著醫療科技的進步與人工智慧的崛起,相關產業也正面臨轉型、步入「智慧醫療」時代,吸引許多新興技術投入。科技大廠宏碁日前便宣布與台大醫院、醫藥公司台灣諾華合作,打造「AI 眼科輔助診斷軟體」,運用人工智慧診斷糖尿病引起的視網膜病變、預防患者的失明風險。

該 AI 診斷軟體也榮獲衛福部食品藥物管理署認證,取得全台首張由食藥署核發的眼科智慧醫材許可證。

AI 輔助診斷軟體獲食藥署認證

▲ AI 輔助診斷軟體獲食藥署認證。創下台灣智慧醫療的新里程碑(圖片來自:台灣諾華)

高血糖易引起視網膜病變 糖友失明風險高

也許會讓許多人感到意外,但「糖尿病引起的視網膜病變」是目前使成年人失明的主要原因之一,糖尿病患者失明率比一般人高出 25 倍之多。

因長期的高血糖容易引起視網膜血管病變,有一專有名詞為「糖尿病視網膜病變」(diabetic retinopathy);並且因許多糖尿病患者大多著重在血糖控制,容易忽略身體其他狀況,往往在視力出現明顯問題後才求診,但此時視網膜已病變或玻璃體出血。

糖尿病視網膜病變屬於微血管的病變,病變的產生與糖尿病的時間有很重大的相關性,患病的時間愈久,視網膜病變的機會大、也愈嚴重。良好的血糖控制,可以延後視網膜產生病變或惡化的時間,但依然不能完全避免其風險。最重要的是要能早期發現、早期治療,就有很大的機會避免視力受損。

根據國家衛生研究院「2019 台灣糖尿病年鑑」統計,全台灣的糖尿病患者超過 220 萬人次,為了讓廣大的糖友都能篩檢、及早治療,知名科技大廠宏碁與台大醫院聯手,開發出人工智慧眼科輔助診斷軟體。

準確度與眼科醫師相同 AI 幫助降低失明風險

AI 幫助降低失明示意圖

▲ Photo by Kalea Jerielle on Unsplash

台大醫院眼科部主治醫師謝易庭指出,糖尿病患者患病 10 年後,視網膜病變發病率上升至 60%,20 年內病變發病率更攀升至 90%。罹患糖尿病的時間越久發生視網膜病變的風險愈高。

然而根據 2019 年國內糖尿病病患接受眼底檢查的人數統計,只有 45.54 %的糖友接受篩檢,屬於低篩檢率。除了因病患檢測所需花費的時間成本較高、醫療資源可近性不足之外,也因視網膜專科醫師人力不足以負荷逐年增加的病患人數。

為了解決這種人力、物力都有所不足的情況,宏碁應用先進的人工智慧技術與豐富的實務經驗,結合臺大醫院的醫療專業,以及台灣諾華在臨床試驗設計上的顧問諮詢,打造出可有效輔助醫師,篩檢出潛在的視網膜病變患者的 AI 輔助診斷軟體。

這套 AI 診斷軟體,也取得台灣首張由衛福部食品藥物管理署(TFDA)核發的眼科智慧醫材許可,認證為第二級醫療器材軟體。根據臨床試驗結果,人工智慧的準確度達 95%以上,已接近視網膜科醫師判讀的準確度。

三方跨界合作 造就台灣智慧醫療里程碑

這次的人工智慧診斷軟體的開發得益於跨界合作。

宏碁使用深度學習技術訓練 AI 模型,透過蒐集國外 EyePACS 平台臨床、國內臺大醫院臨床共數萬名糖尿病視網膜病變患者的「眼底資料」──彩色眼底檢查影像及診斷結果等資料數據,來訓練 AI。之後結合硬體整合成邊緣裝置(edge device),使 AI 無須網路即可進行篩檢判讀,在速度、資料安全性和隱私性方面益處良多。

訓練好的 AI,則與醫療製藥公司「台灣諾華」共同設計、委由臺大醫院執行臨床試驗,並在試驗結果上取得敏銳度達 95%的佳績,已接近視網膜專科醫師的判讀準確度。

另外,在開發與試驗期間,食藥署提供專案輔導長達一年,提供專業法規意見、深入溝通並嚴格審查,最後才交出這張台灣第一張醫療器材軟體認證,顯示出政府對於台灣醫療環境及智慧醫材的重視。這次的認證更是打破傳統模式,從台灣本土出發,就地取材。

醫療示意圖

▲ Photo by Online Marketing on Unsplash

在成果效益上,這套人工智慧診斷軟體可有效輔助醫師找出潛在的糖尿病視網膜病變患者,及早發現並進行治療,協助控制病情,更降低病人等候報告的時間。

而宏碁也已與台灣諾華簽訂合作備忘錄,未來將運用人工智慧技術、共同攜手耕耘智慧醫療領域,整合雙方專業人才與軟硬體技術,朝提升醫療效率、精準率的目標邁進。宏碁表示,將會瞄準黃斑部退化、糖尿病視網膜病變及心血管疾病等領域,打造合適的 AI 輔助工具,讓台灣醫療產業升級轉型。

醫療產業轉型 人工智慧醫療商機不斷

全球醫療照護產業正在面臨轉型,如何將醫療場域數位化、智慧化都將是一大挑戰;如何透過科技技術,將傳統醫療「疾病發展後治療」的思維轉換成「注重預防、防治結合」,也是未來須面對的難題。

要攻克這些問題,需要創新、洞察與有效的行動方案,才能創造出「高效互通的資料」與「開放和安全的平台」,最後打造出「以消費者為導向的醫療照護」環境。

台灣的全民健保制度不但保費低、給付多、管理成本低,大幅減輕民眾看病求醫的障礙,讓台灣累積起了大量健保數據資料,這一優勢加上台灣高度發展的資通訊高科技產業,更是擁有發展 AI 智慧醫療產業的優勢。相信若個資規範、各種資料使用有完整的定義與管制後,將能帶動各項研究更快速、促進台灣智慧醫療照護產業的蓬勃發展。

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