《積極創新追求卓越、鏈結國際走向世界》 蔡長海董事長在中國醫藥大學暨醫療體系AI發展會議 揭示重要策略與具體做法
日期:2022-04-19
資料來源:校長室 林正介 副校長
中國醫藥大學暨醫療體系發展成為智慧大學及人工智慧醫院是邁向新世紀的指標;111年4月9日,蔡長海董事長在中國醫藥大學暨醫療體系AI發展會議揭示三大策略主軸,在醫院實施一科至少一AI,開發AI醫療應用;推動跨院與跨國合作,積極取證FDA,建構Smart AI Hospital;同時與長佳智能合作,推動商業化醫療,造福社會大眾與病患。
AI人工智慧科技的應用日新月異,蔡長海董事長宏觀遠見的說,AI Hospital會取代不是AI Hospital,懂得AI的醫師、藥師、護理師都會取代不懂AI的,所以,假如你不懂AI,就會被淘汰,以後一定會面臨生涯問題!
蔡董事長殷切期盼校院同仁,「積極創新追求卓越、鏈結國際走向世界」,我們要努力成為全台灣第一家Smart AI Hospital(人工智慧醫院),讓世界看見台灣的智慧醫療亮點。
今年一月,news week公布全球有250家Smart Hospital,台灣沒有一家;蔡董事長語重心長的說,我去新加坡幾次,新加坡有幾家進入?有7家。所以我希望我們台中、新竹、安南能打造智慧醫院,幫台灣爭一口氣。
美國川普、英國強生、德國梅克爾、中國習近平都要推Medical AI,安倍首相在5年前喊出,在今年日本要10家Hospital,但我看不可能,因為Covid-19的關係,三年前,蔡董事長跟幾個同仁去日本參訪東京大學、慶應大學,我們比他們早開始,但上個禮拜網路搜尋,很不幸的,我們落後了。
蔡董事長引據新聞報導,今天烏克蘭和俄羅斯打仗,為什麼基輔沒有一下子就被打下來,因為就是應用AI技術,俄羅斯有幾個將軍陣亡,烏克蘭即是藉由AI人臉辨識,這對俄羅斯是很大的打擊。
蔡董事長接著介紹「前瞻全球及台灣數位醫療」,從全球數位醫療的發展趨勢、台灣數位醫療的發展契機,到邁向智慧大學培育人才及醫院AI人工智慧應用,鼓勵校院同仁掌握AI發展趨勢加強研究、創新特色,鏈結國際走向世界。蔡董事長強調,取得許可證是發展AI醫療及創造醫療商機最重要的關鍵。
一、全球數位醫療的發展趨勢
美國食品藥物管理署(FDA)對數位醫療的定義:「數位醫療」(Digital Health)領域包含行動醫療(mHealth)、醫療健康資訊(Health IT)、穿戴式裝置(wearable devices)、遠距醫療與照護(telehealth and telemedicine)、個人化醫療(personalized medicine)等應用領域。數位醫療應用在健康、醫療、照護領域分健康促進、疾病預防、疾病診斷、疾病治療、癒後與復健三段五級。
全球智慧醫療產業,正在不斷融合AI、物聯網、大數據、雲端運算、5G等數位科技,朝向智慧化發展。數位科技在智慧醫療的應用領域極為廣泛,將會驅動AI看診、線上醫療諮詢、穿戴型裝置、整合型電子病例管理系統、遠距醫療、遠距患者監護等技術進入市場。
美國及全球興起數位醫療的投資熱潮
美國:數位醫療研究公司Rock Health研究指出,美國在2021上半年數位醫療的投資金額達147億美元,已經超越2020全年累積的146億美元。
全球:根據StartUp Health最新公布的2021年上半年全球數位醫療共獲得201億美元的投資,已接近2020年全年數位醫療總投資金額219億美元,較2020年同期成長107%,也是StartUp Health自2011年統計以來,上半年獲投金額最高的一年。
2021年上半年全球數位醫療投資件數為482件,也刷新2018年上半年457件的高峰。2021年全年全球數位醫療的投資金額約為2020年的3到4倍水準
科技巨頭搶攻全球數位醫療市場
亞馬遜、微軟、Google等巨頭推出一系列醫療照護服務,五大科技巨頭搶占醫療版圖,投資金額五年翻倍,高達37.3億美元,(資料來源:商業周刊2021/9/23)
亞馬遜(amazon)成功的關鍵:持續創新及數位化
● 總資產3211.95億美元,資產淨值934.04億美元,市值1.70兆美元
● 目前為最大的網際網路線上零售商之一,旗下Amazon Web Services(AWS)提供雲端平台服務,超過 200項功能完整的服務,從運算、儲存和資料庫等基礎設施技術,乃至諸如機器學習與人工智慧、資料與分析和物聯網等新技術。
● 在AWS平台上的Amazon Comprehend Medical產品,利用NLP技術,實現從非結構化醫學文字中準確而快速地擷取資訊,理解和擷取醫學文字中的健康資料,如處方、手術或診斷等,其相關合作廠商如Cambia Health Solutions(為會員建立數位健康解決方案)、Inspire(啟發加速關鍵藥物研究)等。
● 2018年,收購網路藥局PillPack,2020年以自己的品牌在美國推出線上藥局。
● 近幾年,Amazon跨足生醫領域,將數位醫療視為長期投資領域,也著手研發醫療保健相關的穿戴裝置。
● 近期內也將在美國推出Amazon Care遠端醫療服務,包括線上照護訪查、免費線上醫療諮詢,以及付費預約到府看診與接種疫苗。
微軟(Microsoft)成功的關鍵:建立數據文化及數據應用能力
● 總資產3,013億美元,資產淨值1,183億美元,市值2.35兆美元
2021年6月,微軟成為繼蘋果之後,美國第2家市值超過2兆美元的公司
2021年10月29日,微軟市值升至2.49兆美元,超越蘋果的2.48兆美元,成為全球市值最高的公司
● 2014年,現任執行長薩蒂亞‧納德拉(Satya Nadella)上任後,啟動一連串轉型的變革,大力推動雲端業務發展,讓Azure服務平台成為微軟金雞母。
● 2021年4月,微軟宣布以197億美元的金額收購AI語音技術公司Nuance,這是微軟有史以來的第二大收購,也展現出其對於深耕數位醫療產業的決心。
● 為驅動醫療轉型,微軟推出Azure Healthcare APIs(for FHIR),可協助醫療資料的交換。目前已應用在台灣第二屆FHIR聯測,共有6家醫院、7間學校、19家企業及2家法人等多單位參與。
● 微軟醫療產業雲以醫療應用場景需求出發,經HIPAA、HITRUST等多項醫療資安法規認證,符合產業最高規格的合規性,且在醫院現有數據資源與系統上,透過支援FHIR、DICOM檔案格式的 Azure Healthcare APIs,使醫院可快速蒐集、標準化、交換與統整龐大醫療資料,加速打造醫療物聯網。
谷歌(Google)成功的關鍵:AI技術的搜尋引擎服務
總資產3,196億美元,資產淨值2,225億美元,市值1.89兆美元
● Google挾著雲端、數據與AI的技術優勢,一步步深入廣大的醫療市場。2019年先是與美國第二大醫院系統Ascension合作建立醫療查詢系統。並於2021年與全美21州擁有186間醫院、超過兩千個醫護據點的HCA,建立多年的合作計畫。
● Google涉足AI醫療,將智慧型手機變成AI醫診器,篩檢糖尿病視網膜病變和心臟瓣膜疾病
- 透過手機鏡頭拍攝的眼睛外部照片,發現與糖尿病相關或其他疾病的跡象,在自己家中就能得到診斷。
- 利用行動設備上的內建麥克風,在設備放置在胸部時分析心臟和肺部聲音,開發可以檢測心跳和雜音的演算法,幫助檢測主動脈狹窄等主要心臟瓣膜疾病。
● Google與西北大學醫療系統合作,利用人工學習產檢報告之解讀,讓更多缺乏專業醫護人士的地區,只要有超音波設備可以檢查嬰兒,就能透過系統自動判讀檢查結果,並讓孕婦做好正確的產前護理。
● 美國地區的使用者,可以透過Google Search確認當地醫生開放預約看診的日期與時段,並且與連鎖藥局CVS旗下提供的零售診所服務Minute Clinic合作。
● 巴西、印度和日本地區的使用者,可以透過Google的YouTube平台取得具公信力的健康醫療資訊,使用者能透過簡單易懂的用語與陳述方式,了解個人是否有類似病症,以及相關處置辦法。
全球AI產值
根據PwC研究報告顯示,至2030年,AI將為市場帶來15.7兆美元的營收,推升全球GDP成長達14%,成為現今快速變動市場中最龐大的商機,其中獲益最大的產業是醫療照護、零售業、金融科技、無人駕駛。
全球Medical AI產值
根據PwC研究報告顯示,至2030年,AI將為市場帶來15.7兆美元的營收,推升全球GDP成長達14%,成為現今快速變動市場中最龐大的商機,其中獲益最大的產業是醫療照護、零售業、金融科技、無人駕駛。
二、台灣數位醫療的發展契機
台灣產業戰略數位布局
● 5+2產業創新計畫和6大核心戰略產業是政府二大重要施政,其中「數位轉型」扮演重要的角色
- 5+2產業創新1.0生醫產業創新方案:2017年,推動「5+2產業創新1.0」,包括「智慧機械」、「亞洲‧矽谷」、「綠能科技」、「生醫產業」、「國防產業」及「新農業」、「循環經濟」等,驅動台灣新世代產業成長的核心,為經濟成長注入新動能。
- 6大核心戰略產業加速企業數位經濟轉型:2020年5月,蔡總統就職揭示,資訊及數位產業發展、5G時代的數位轉型及資訊安全、生物及醫療科技產業、軍民整合的國防戰略產業、綠電與再生能源產業、關鍵物資供應的民生與戰備產業,提供相關獎勵補助,加速企業數位經濟轉型。
- 國家級人體生物資料庫整合平台聯盟:2020年10月,成立Biobank整合平台聯盟,人體生物資料庫若能有效的統整,將成為醫界、學界與產業界研究的最佳利基,可望進一步結合人工智慧、大數據、物聯網,實現精準醫療、智慧醫療、遠距醫療與預防醫學。
- 5+2產業創新2.0導入AI及5G新興技術:2021年,從「5+2產業創新計畫」推動既有生技醫藥產業導入數位和科技元素,強化台灣生技-資通訊(Bio-ICT)的結合,導引國內產業切入新興科技發展契機,推動產業朝向涵蓋保健、預防、診斷、治療、照護之全齡健康願景發展。
- 行政院組織法修正案新設立數位發展部:2021年12月,立法院通過《行政院組織法》修正案,新設立「數位發展部」,統籌管理國家數位資訊產業發展,轄下將增設數位產業發展署、資通安全署、公法人的資安研究院,預計2022年6月掛牌上路。
台灣國家發展政策納入數位醫療
■ 蔡英文總統宣示「打造台灣為全球數位醫療基地」
● 2020年12月3日蔡總統出席「2020台灣醫療科技展」表示,支持健康產業數位轉型,並且結合AIoT即時傳輸、雲端運算,讓台灣成為數位醫療的基地。
● 2021年12月2日蔡總統出席「2021台灣醫療科技展」表示,政府會繼續透過國家級的基金投資,提供租稅優惠、調整法規、優化整體產業環境,整合跨部會資源,持續鼓勵更多醫療科技的創新發展。
■ 行政院通過「生技新藥產業發展條例」
● 行政院於2021年9月9日正式通過「生技新藥產業發展條例」修正草案,除將法案名稱修正為「生技醫藥產業發展條例」,並首度將「數位醫療」納入新條例,2022年1月1日上路,在資金、租稅、研發上都有引導措施,未來將巨量資料、雲端運算、人工智慧應用於醫療健康照護領域,以提升疾病的預防診斷治療。
AI醫療應用(Medical AI) → 取得許可證(台灣、美國、歐盟及日本)→ 建構AI Hospital
AI醫療應用(Medical AI):
- 虛擬助理:語音電子病歷、智能導診、智能問診、推薦用藥
- 影像醫學:病灶識別與標註、自動勾勒
- 輔助診療:醫療大數據、輔助診療、聊天機器人
- 疾病風險預測:基因測序與檢測服務、預測癌症等重大疾病
- 穿戴裝置:智慧型穿戴偵測、感測貼片、擴增實境裝置
- 藥物開發:新藥研發/老藥新用、藥物篩選、藥物副作用預測、跟蹤研究
- 健康管理:營養學、身體健康管理、精神健康管理
- 醫院管理:病例結構化、分級診療、DRGs智慧系統、專家系統
- 輔助醫學研究平台:線上科研平台、提供GPU計算、演算法框架、資料分析等服務
- 遠距醫療:緊急救護、遠距照護、診療諮詢
AI醫療應用: 新藥研發:AI可於新藥研發的各個階段加速開發流程
- 疾病藥物關聯性:尋找疾病藥物及蛋白(Disease-Drug-Protein)間之關聯,加速資料索引及藥物標的篩選
- 病毒/藥物誘發轉錄表現:病毒及藥物誘發之轉錄蛋白質變化表現差異評估,加速藥物標的篩選
- 藥物分子聚合模擬:模擬藥物分子聚合(Molecular Docking)之有效性
實績案例:莫得納疫苗研發
■ AI技術的優點
- 傳統的疫苗發現方法成本高昂,開發合適疫苗可能需要多年時間。
- 機器學習(ML) 可以創建模型來學習可用數據中的模式,並可以從以前沒見過的數據中進行推斷。
- 深度學習(DL) 還可以從原始數據中進行特徵提取。
■ ModernamRNA 新冠疫苗開發
- 從病毒測序到完成開發僅65 天
- 開發如此快速的原因:
→ Moderna構建的開發平台:
- 使用AI 算法,優化新的mRNA 設計
- 流程自動化,節省了人工審查時間,提高分析品質。
- 藥物開發製造並行,進行臨床前研究時,已經在進行生產。
AI醫療應用:穿戴裝置
COVID-19疫情爆發後,使用者更在意個人健康,智慧手錶/手環的出貨持續走揚,未來在醫療應用的發展更為產業關注重點,各種穿戴式裝置也能蒐集相關資訊,當數據累積到一定程度就能成為資料庫。
穿戴裝置各品牌布局
品牌 |
背景資源 |
合作夥伴/資源 |
發展方向 |
解決方案 |
蘋果 |
手機iOS系統 |
忠誠果粉醫療研究機構 |
病歷電子化心率應用分析 |
生理數據/ 病歷資訊整合 |
Fitbit |
Google 健康分析 |
Google、慢性病患APP、保險業、醫療諮詢業 |
慢性病管理遠距醫療 |
企業/個人遠端健康平台 |
三星 |
手機智慧家電 |
三星醫療中心、保險業、醫療諮詢業 |
遠距醫療智慧醫療 |
企業/個人 遠端健康平台智能 |
Asus |
手機雲端服務 |
醫材業者醫療院所 |
遠距醫療智能醫療 |
遠距醫療智能醫療整合方案 |
Garmin |
衛星導航自產自銷 |
醫療通路保險業 |
預防醫學 |
|
資料來源:利眾產業研究電子報
AI醫療應用:遠距醫療
未來看病將走向遠距、虛擬化、零接觸的生態系,台灣正在發展5G,更可以充分應用。5G將改變醫療照護的5種方式:
- 醫學影像快速傳輸
- 增強Medical AI 使用強度
- 擴大遠距醫療服務
- 執行可靠遠程監控
- 增加AR/VR和空間運算能力
■ 衛福部表示,台灣遠距醫療在2020年納入健保給付後,過去「通訊診療治療辦法」僅開放5種特殊情況可使用,未來將擴大到10種型態使用,包括:包括「長照」、「居家醫療」、「急性後期醫療整合照護(PAC)」、「慢性病照顧」、「受限空間、地理就醫及國際醫療」等。此外「醫療機構電子病歷製作及管理辦法」將於今年4月公布上路,未來電子病歷透過雲端授權,讓遠距醫療無障礙。
長佳智能取證合作案件
醫療AI軟體醫材許可證:
1.長佳智能圖像紀錄傳輸系統(美國FDA通過)
2.長佳智能醫學影像傳輸裝置(未滅菌)
3.長佳骨齡輔助診斷系統
4.長佳智能心電圖分析軟體
5.長佳智能心胸比估算系統(美國FDA通過)
6.長佳智能骨齡圖譜參照系統(EFAI BonesuiteXR Bone Age Reference System)
7.長佳智能心肌灌流影像分析報告系統
8.長佳智能放射治療頭頸部器官勾勒系統
9.長佳智能急性心肌梗塞
中醫大實績案例:骨齡診斷輔助系統
長佳骨齡診斷輔助系統:兒童成長是每個家長最關心的課題,而骨齡檢查是評估成長重要的一環。本產品利用AI輔助醫師進行骨齡判定,如同一位資深可靠的兒童遺傳學專家。
專利:以個人裝置進行手骨骨齡即時判讀之系統及方法,共4件,台灣/中國/美國(已取證)/日本(已取證)
專利:骨齡評估與身高預測模型之建立方法,共4件,台灣(已取證)/美國/中國/日本
中醫大實績案例:AI輔助判讀心電圖
人工智慧輔助急診心肌梗塞臨床決策系統:
■ AI輔助判讀心肌梗塞:將心電圖資料匯入本產品進行推斷,如推斷該心電圖具STEMI特徵,將於電腦螢幕上顯示警告標示提醒醫師,但不能用於替代專業醫療人員做出臨床診斷。目前該系統表現為:ACC(準確度)99%、Precision(精確度)80% Sensitivity(敏感度)99%。
■ 本系統已獲得台灣TFDA許可,美國醫藥證許可審核中。
■ AI輔助判讀12項心律不整:針對20歲以上之12導程心電圖檢查(Electrocardiography, EKG/ECG),可辨識12種心律不整特徵,可快速輔助醫師進行診斷。
台灣院前救護遠距諮詢系統:
■ 去年進一步與仁寶旗下QT medical進行軟硬體的合作,結合QT medical開發的便攜式心電圖設備PCA 500與人工智慧輔助急診心肌梗塞臨床決策支持系統,完成了「STEMI院前遠距輔助診斷系統」,讓最前線的EMT救護人員能夠在接觸患者的第一時間進行STEMI的人工智慧輔助診斷,同時將心電圖及輔助診斷結果傳輸至心臟專科醫師手機進行再次確認。
中醫大實績案例:智抗菌平台
智能抗藥性細菌快速預測系統:(偵測患者敗血症與死亡機率,讓醫師調整治療方向),台灣最大規模抗藥細菌預測臨床研究,文章刊登於美國微生物學會Microbiology Spectrum期刊(2022.3)
三、創新,鏈結國際走向世界
邁向智慧大學Smart University及人工智慧醫院Smart AI Hospital
培育人工智慧醫療(Medical AI)人才
■ 中亞聯大與AWS創設雲創學院
• 中亞聯大與亞馬遜(AWS)合作,創設「智慧醫療大健康產業」的「雲創學院」。這是全台第一個培育智慧醫療產業人才的雲端學院,每年培育2,000位學生。
• 學生完成「雲創學院」課程,考到AWS雲端國際證照後,即可到全球醫療產業服務。
■ 補助進修台灣人工智慧學院
• 商請台灣人工智慧學院分梯次持續為本院開設「智慧醫療」專班課程,第一梯次全額補助參與一科一AI同仁前往參訓,共72名,每人補助2萬元。
■ 選派人才前往國外進修Medical AI
• 培育生醫產業型醫師科學家,預計培養30位AI醫師及工程師,選派前往美國史丹佛大學、美國德州大學安德森癌症中心、美國國家衛生研究院(NIH)等國外知名大學及學術機構進修。
■ 與Google共同合作培育人才(洽談中)
與國外企業及學術機構合作
亞馬遜(Amazon)與Amazon Web Services (AWS)開辦雲創學院,培養智慧醫療大健康產業人才。
微軟(Microsoft)導入Microsoft Azure平台,運用雲端與數據,提供精準醫療與智慧醫療服務。
谷歌(Google)2021年採用Google Cloud 的Anthos,其和開源雲端工具的兼容性高,又可以在雲地混合和跨雲架構中支持彈性部署微服務應用。未來將與You Tube進行健康醫療資訊傳播服務。
美國國家衛生研究院(NIH)與美國國家衛生研究院(National Institute of Health, NIH),以及國內五家醫學中心等級的醫院,透過聯邦式學習架構(Federated Learning, FL),持續優化AI平台,合作開發最先進的AI醫療應用。
一科至少一AI
(1) 實施一科至少一AI:內科系、外科系、醫事技術、行政及護理
● 主題AI醫療開發及合作,進行各專案場域和收案規劃,開發聊天機器人、建立資訊平台,增加與民眾的資訊流通橋樑。
(2) 醫療院所、企業、學術機構:中醫大醫療體系、各醫療院所、長佳智能、美國國衛院(NIH)
● 由長佳智能公司統整各個企業夥伴的醫療產品,並協助醫院夥伴部署至各個試驗場域。
● 美國國家衛生研究院(NIH),透過聯邦式學習,保證資料隱私安全及合法合規的基礎上,實現共同建模,提升AI模型的效果。
(3)通訊及雲端平台企業:中華電信、Amazon、Microsoft、Google
● 中華電信協助雲端應用串接及遠端醫療服務進行串接。
● 透過美國亞馬遜、美國微軟、美國谷歌等公司之雲端傳輸,打造國際版生醫雲,提供商業化線上服務及遠距醫療。
(4) 國際輸出(中國附醫)越南、菲律賓、馬來西亞…
海外行銷(長佳智能)香港、美國、新加坡、法國…
● 最終目標是國際輸出及海外行銷,確實使產品落地,打開國際市場。
● 同時,進行國際間大型專案學術研究、技術與人才交流。
中醫大與長佳智能合作開發數位醫療
● 與AWS、微軟…等全球業者共同推展市場 ⇔ 雲端生醫平台
● 以USFDA/TFDA取證為目標 打造AI Hospital和商機 ⇔ 醫療人工智慧
● 醫療健康大數據結合AI技術提供全球服務 ⇔ 醫療大數據
蔡董事長做總結時重申AI發展的三大策略,在醫院實施一科至少一AI,開發AI醫療應用;推動跨院與跨國合作,積極取證FDA,建構AI Hospital;同時與長佳智能合作,推動商業化醫療,鼓勵校院同仁積極創新追求卓越、鏈結國際走向世界。
中國醫藥大學暨醫療體系AI發展會議111年4月9日在立夫醫療大樓21樓國際會議廳舉行,由鄭隆賓執行長和周德陽院長擔任共同主持人,邀請愛因斯坦人工智慧公司周仁海董事長做Deep01 AI醫療創業分享,安克生醫陳正剛研發長講授「人工智慧及超音波影像診斷之應用與落地」,以及王帝皓研發長主講「人工智慧技術(DL/ML)與資料標記(Labeling)」,蘇美芳處長主講「醫療人工智慧之法規、品保與取證」,陳俊良副院長主講「雲端的AI運用」,許凱程主任主講「AI發展與NIH合作規劃」,郭樹勳副校長、蔡崇豪院長主講「Neuroscience Center參與MOST & NIH 夥伴計畫」,郭萬祐教授主講「Brain tumor AI」,馮文生主任主講「院校資料數位轉型」,張坤正副院長主講「內科AI與Smart Heart」,李光申副院長主講「外科AI」,郭錦輯主任主講「大數據中心」,周明明副院長主講「婦產科AI」,游家鑫主任主講「新藥AI」,高嘉鴻主任主講「核醫AI」。
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