AI衝擊醫療業9大領域,連心理諮商都可能會被機器取代
AI衝擊醫療業9大領域,連心理諮商都可能會被機器取代

都說人工智慧正對「白色巨塔」帶來重大改變,但這波AI熱潮到底走了多遠,對醫療行業內生態、投資的影響,又是什麼?美國網站CB insights日前發表報告,整理出9大重點,描繪出目前發展。

這份《Top Healthcare AI Trends To Watch》報告指出,「圖像辨識」是AI醫療的最好例子之一。例如日前Google DeepMind宣佈,其研發的神經網路已經能辨識出50種眼部疾病,準確度媲美醫生。另外,製藥公司開始試著透過深度學習開發新藥,例如默克(Merck)集團和新創公司Atomwise合作、已來台設點的英科智能(Insilico Medicine)則和GlaxoSmithKline攜手。

從投資趨勢來看,AI醫療新創也越來越受到矚目。2013年起,美國AI醫療新創募資超過43億美元,投資件數576件,在所有跟AI相關的募資領域裡,數量居冠。

醫療AI新創募資統計
美國AI醫療新創團隊募資案件數,在今年第二季達到高峰。
圖/ CB Insights

但發展醫療AI的最大障礙之一,就是需要讓現行「不存在」的流程趕上既有發展,以及嘗試這些發展中的新科技。「像是在美國,並沒有統一規格、存放的病患檔案和數據,當病人傳真或用Email寄送檔案時,這些手寫資訊、PDF檔該如何擷取出資訊,會相當具有挑戰性。」但蘋果已經注意到這個現象,找上許多合作夥伴,要解決電子病歷問題,並把電子病歷掌控權放在病人手中。

1. AI成為一種「醫療設備」

美國FDA開始陸續通過AI軟體的影像診斷許可。今年4月,FDA認證AI軟體可以在沒有專家協助提供意見的情況下,單獨判斷病患是否罹患糖尿病導致的視網膜病變問題。這套IDX-DR軟體能辨識出87.4%的嚴重糖尿病視網膜病變。

新創公司Viz.ai也被許可分析和辨識潛在中風機率。通過FDA審核後,這間新創募資了2,100萬美元A輪資金,投資人包含了Google Ventures;GE奇異支持的新創Arterys在去年通過FDA審核,能用雲端AI平台分析心臟影像。今年則通過用AI判斷肝臟和肺部損害分布狀況來診斷癌症。

AI診斷快速通過官方許可,帶來不少商機。2013年起,有高達70間AI醫療影像和診斷公司成功募資,件數超過119件。

2. 挖掘非典型的風險因素

用神經網路來分析視網膜影像和聲音波紋,有可能有潛力能幫助判斷心臟病的風險。

Google去年在Nature期刊發表論文,能透過神經網路學習辨識視網膜影響,用以找出心血管的潛在風險。這篇研究指出,透過視網膜影響,不光是能看出年齡、性別、吸煙等風險因素,甚至還能量化出一些未曾發表過的因素。

另一方面,Mayo Clinic和一間以色列新創公司Beyond Verbal合作,從罹患冠狀動脈疾病的病患身上,找出獨特聲音特徵,發現其中兩項特徵和罹患疾病高度相關。一間新創公司Cardiogram甚至表示,他們可以從心跳變化的速度來判斷是否罹患糖尿病,準確率高達85%。

3. 蘋果公司衝擊臨床實驗

蘋果正在用iPhone和Apple Watch打造治療研究生態系,而數據將會是AI應用的核心。

2015年起,蘋果發表了兩項開源架構:ResearchKit和CareKit,用來幫助臨床試驗招募病患和遠端監控健康變化。這項架構允許研究者和開發者打造醫療App觀察這些受試者的每日變化。

像是杜克大學開發了一款結合臉部辨識演算法和iPhone前鏡頭的App,能紀錄自閉症孩童的行為。還有一款有上萬人使用的mPower App。利用手指運動和腳步分析來研究帕金森式症病人,並讓這些檔案能更廣泛地的被研究社群使用。

今年1月,蘋果宣佈iPhone使用者接下來都可以透過旗下的「健康」App,從他們的合作機構中取得自己的電子病歷,包含過敏等資訊。6月份,蘋果再發表健康紀錄API給開發者,由使用者自主選擇,是否提供個資給第三方應用和醫療單位。

4. 大藥局的AI轉型記

傳統大藥商正積極和AI新創尋找可能性。

今年5月,知名藥廠輝瑞(Pfizer)宣佈和新創公司XtalPi合作,後者是一間由騰訊和Google支持的AI公司,希望能改善小分子藥物的製程,以及開發基於運算而設計出的新藥。

另外,諾華(Novartis)、賽諾菲(Sanofi
)和默克等大藥廠也紛紛和AI新創公司合作,希望能開發出治療腫瘤和心臟病的新藥。雖然很多AI新創公司都還在早期階段,但這些大藥商還是希望能賭一把,透過演算法來開發新的製程和藥物。

5. AI需要醫生

AI公司需要醫療專家「詮釋」影像,教會演算法如何判斷異常。

Google旗下Deepmind公司在兩年前開始和眼科醫院合作,有高達94%準確率,能判斷近50種眼部疾病。而這還只是第一階段的成果。Deepmind投入大量時間標籤化和整理視網膜光學斷層掃描(OCT)檔案,他們將約14,884張斷層提供給眼科醫師和驗光師,進行初步判斷。

對美國來說,讓高薪醫師只做這些事,顯然不划算,但美國國家衛生研究院(NIH)正在幫忙做這件事。今年7月,他們釋出來自超過4,400位病患的3萬2千張斷層掃描,而這些病患的損傷部位,都已經由放射師判斷過。NIH表示,這是目前最大量的檔案釋出。

另外,奇異公司和西門子也正在進行大規模的醫療檔案計畫。奇異在今年5月拿到一項專利,能運用機器學習分析顯微鏡下的細胞種類。

6. 中國AI醫療發展越來越好

今年1月,中國在AI醫療新創募資案的數量正式超越英國,成為全球第二高的國家。加上中國政府去年喊出,要在2030年成為AI研究領域的領導者,讓被列出計畫的「醫療」發展前途看好。

像是科技巨頭阿里巴巴、騰訊都對健康領域伸出橄欖枝,尤其是中國近3.8萬間醫療機構都有微信帳號,其中六成讓使用者可以直接掛號、兩千家接受微信支付,被外界看好能打入醫療市場。

不過,中國和美國都有「醫療建檔」的問題,為了解決這個現象,中國政府已經著手建立好幾個區域醫學中心,統一病患數據。

「台灣醫院的資訊整合能力,還是比較領先,」大仁集團總經理張文信認為,雖然在資本支出和市場商機不如對岸,但健保資料庫的數據、醫師素質和資訊整合能力,都會是台灣醫療機構能夠輸出、領先的關鍵優勢。

7. DIY在家診斷興起

AI讓智慧型手機和穿戴式裝置變成強大的在家診斷工具。

新創公司Healthy.io宣稱,他們讓尿液分析跟自拍一樣簡單。他們的第一項產品:Dip.io,可用傳統的驗尿試紙來判斷是否有尿液感染。藉由智慧型手機的鏡頭,演算法會以不同光線的情況來解讀試紙,目前已經在歐洲和以色列販售,最近也被FDA核可。

另外,SkinVision則強調,他們可讓智慧型手機觀測皮膚狀況,判斷是否罹患皮膚癌。

8. AI幫忙省成本、增加醫療機構品質

醫療機構最重要的價值,應該是以「病人」為核心,不過這些經營者的想法,往往是希望能用「最低成本提供最好服務」。AI新創Qventus宣稱,他們的演算法會比對醫師面對相同疾病時的處方和處置,透過和醫院合作,成功降低了40%的不必要花費。

CB Insights介紹心理諮商機器人
透過Facebook Messnger開啟對話,這類型的心理諮商聊天機器人會先說明「隱私權」,並強調若有強烈負面情緒和緊急情況,一定要聯絡相關單位。
圖/ CB Insights

9. AI聊天機器人能代替心理諮商嗎?

心理諮商的費用相當高,因此有新創團隊思考用AI聊天機器人,改變民眾的負面想法和行為,包含情緒追蹤和數位健康日誌等等,專注在認知行為療法領域。

例如這間Woebot新創,已募資8百萬美元。表示並非要取代傳統療法或人際互動;Wyse募資170萬美元,已經在ITunes上推出能舒緩焦慮和沮喪的聊天機器人;X2AI則表示,目前有高達4百萬付費用戶和他們的聊天機器人對話。

不過也有專家批評,「AI對於心理學一無所知,就像笨學者一樣。」儘管AI在製藥、診斷、研發等領域都有所進展,但想「了解人心」,對於目前的人工智慧進展來說,或許還有一段長路得走。

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全球最佳!中國附醫積極打造安全智慧醫院,亮眼表現獲 HIMSS肯定
全球最佳!中國附醫積極打造安全智慧醫院,亮眼表現獲 HIMSS肯定

為提供以病患為核心的醫療照護服務,中國醫藥大學附設醫院(以下簡稱中國附醫)早在數年前就展開智慧醫院布局,並獲得國內外獎項肯定、創下許多台灣第一。舉例來說,中國附醫不僅連續完成美國醫療資訊與管理系統學會(HIMSS)的 INFRAM Stage7認證、EMRAM Stage7認證、AMAM Stage6認證並獲得亞洲首座HIMSS Davies Award of Excellence大獎,更進一步獲得HIMSS「數位健康指標(Digital Health Indication,DHI)」全球最高成績殊榮。

中國附醫是如何辦到的?

中國醫藥大學附設醫院資訊副院長陳俊良面帶微笑的說:「在蔡長海董事長以及周德陽院長高瞻遠矚領導下,我們早在2021年就擘劃清楚的智慧醫療藍圖,還有專職單位負責各項工作,此外,還可以彈性因應業務需求敏捷展開跨部門合作。」舉例來說,在數據管理與應用這個領域,資訊室負責臨床醫療數據資料的蒐集,大數據中心則肩負巨量數據挖掘與應用,至於人工智慧中心則是將人工智慧技術應用到智慧醫療各個領域的關鍵推手。「在實踐智慧醫院這個旅程中,資訊室肩負數據治理重責,必須從(醫護)需求面、(數據)來源面、(安全/隱私)技術面等構面進行規劃與啟動相關實務。」

自由系統
圖/ 自由系統

從身分驗證管理到內部通訊,自由系統助中國附醫深化安全防護力

為發揮醫療數據的最大價值,中國附醫尤其重視資訊安全防禦,陳俊良表示:「第一前提是合規、因應資安法優化系統、數據、裝置設備與人員的安全性。」具體作法有二:首先是因應資安法以縱深防禦的方式持續強化對私有雲環境與設備的安全管理;其次是加強整體資安可視性與自由系統合作,由其協助導入微軟各項的解決方案,並提供資安監測與即時異常通報等服務,讓中國附醫可以更具效率與效能的方式過濾與發現異常事件。

中國醫藥大學附設醫院資訊室系統維護組組長李祥民進一步解釋:「資安威脅無所不在,過去幾年,勒索軟體威脅更是防不勝防,為了解決這個問題,光是保護數據資料還不夠,必須從身份、裝置、帳戶等多元角度切入,因此,微軟在2021年開始提供資安解決方案時,我們就開始評估有能力解決問題的廠商,決定合作廠商的原因有三:首先是原廠推薦,由原廠的角度評估廠商有解決問題的能力,其次是自由系統展現出的專業技術與符合客戶需求的服務;最後,同時也是最重要的是,他們可以提供即時監測並提供通報服務,極大程度緩解中國附醫在資安人力與能力的欠缺,讓我們可以更好的落實安全防護。」

因此,中國附醫順利在2022年導入微軟資安解決方案,而這,不僅提升了中國附醫的資安防護能力,例如分別在2022年跟2023年預先偵測異常事件並成功防堵來自外部的安全攻擊,也讓資訊同仁可以專注在核心業務上,極大化資訊與數據價值。良好的合作體驗也讓雙方合作關係進一步擴展到應用程式端的安全防護,例如,將地面郵件系統搬遷到微軟的雲端服務,藉此降低Email Server的維運成本與損壞風險,同時,優化帳戶登入管理等。

陳俊良表示:「過去幾年,資安威脅不減反增,但是,透過縱深防禦的強化並且經由合作廠商加強即時監控與協助行政通報等服務,我們可以逐步優化資訊安全防護能量,並成功讓異常事件的發生頻率下降,而這,也是中國附醫可以順利獲得HIMSS的INFRAM Stage7跟EMRAM Stage7等認證的關鍵原因之一,為此,後續將持續與合作夥伴共同努力、與時俱進的深化安全防護能力。」

自由系統
圖/ 自由系統

透過雲端身分驗證落實Single Sign On以提升縱深防禦能力

除了導入資安與雲端郵件之外,李祥民表示,中國附醫更於日前將雲端身分驗證跟院內簽核系統的登入機制彙整在一起,以優化登入安全。「接下來,我們會與自由系統合作,重新盤點、評估有哪些院級服務適合以Microsoft Azure AD進行單一登入與多因素驗證,藉此提升安全防護機制。」

自由系統業務經理許廷輔表示,資訊安全不可能一步到位,相反的,需要長期、動態的進行調整與優化,因此,需要組織上下齊心、一同落實安全防禦。「從2021年至今,我們發現,中國附醫不僅重視資訊安全,更身體力行、彈性敏捷的因應潛在威脅做出調整、改變,這是很難能可貴的地方,為進一步擴大成效,自由系統將針對中國附醫在(數據)資料安全與雲端服務等策略提供更多適合中國附醫的產品及服務。」

「智慧醫療、智慧醫院涉及的面向既廣且深,不可能單憑己力完成,需要專業的外部夥伴提供最佳支援與服務,我們很開心可以有自由系統這樣的夥伴,期待未來有更多合作火花,讓中國附醫可以一步一腳印的建構與完善安全智慧醫院布局。」關於中國附醫與自由系統的未來合作,陳俊良如是總結。

自由系統
圖/ 自由系統
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