人工智慧技術的推陳出新,正大幅改變世界運行的樣貌,醫療產業更是如此,無論是新藥研發、分析文獻、影像分析、輔助診斷、手術導航、健康諮詢、還是遠距照護服務都因此大不相同,為助力台灣新創,NVIDIA 積極推廣 Inception Program 新創計畫,以接軌國際的技術資源、市場行銷與商業機會協助 AI、AIoT、醫療等領域的新創持續創新與開拓國際市場。
安宏生醫以 AI 加速新藥研發,運用 NVIDIA 加速運算與 AI 軟體工具持續優化藥物設計模型
新藥研發是帶動生技產業發展的火車頭,為鼓勵更多年輕人加入,擁有25年以上新藥研發經驗的林助強博士於2020年創立安宏生醫,透過人工智慧技術,鎖定當時甚少人投入、現在卻是全球各大藥廠爭相競逐的蛋白質降解技術,並以高市場價值的男性賀爾蒙為題、進行雄性禿與攝護腺癌新藥研發,同時以研發平台切入其他疾病治療藥物領域。
安宏生醫創辦人林助強表示:「有別於傳統小分子藥物是一個小分子(抑制劑)只能一對一抑制導致疾病蛋白,蛋白質降解藥物不僅有一對多的作用,還可透過降解的方式將導致疾病的蛋白消除,因此,蛋白質降解藥物在相對低的劑量就可以展現很好的藥效,具備更高的治療專一性,集結不同藥物技術的優勢於一身。」
安宏生醫以AI加速蛋白質降解新藥研發
蛋白質降解技術確實可為小分子藥物開創新局,但因技術極其複雜性,必須在新藥研發階段進行更多的測試與驗證、確保藥物療效且沒有不良副作用,若按照過往的流程,需要耗費更多的資金與資源才能完成相關作業,為突破侷限,安宏生醫自創立第一天就導入 AI 技術,建立 AIMCADD(AI, Bio-Informatic, Medicinal Chemistry and Computer-Aided Drug Design)平台,以新的藥物開發流程解決過去小分子新藥研發面臨的技術與流程瓶頸,成功將實驗室挖掘新成分到新藥臨床試驗的時間從過去的7、8年縮短到4年內。
對安宏生醫來說,AI 扮演至關緊要的角色,因此,從三個面向極大化 AI 效益:首先是打造專屬的 AIMCADD 平台,導入生物資訊、藥物化學和結構生物學等跨域專家知識,以生物與化學邏輯重新訓練深度學習模型、生成式 AI 與電腦模擬工具以發揮綜效;再來是加入 NVIDIA Inception Program,以 NVIDIA 資源加速 AI 模擬運算時間,最後,透過微調 NVIDIA BioNeMo Platform 的藥物生成模型,以及搭配安宏生醫自行開發的模型與方法學,讓藥物生成結果更接近合理的藥物結構,讓團隊可以在最短時間內獲得最接近臨床的候選化合物。
安宏生醫藉由 NVIDIA 算力支援與軟體技術協助優化藥物設計模型、加速新藥研發
林助強進一步解釋:「有別於台灣乃至全球業者,我們的做法是結合深度神經網絡、深度學習、藥物化學、結構生物學等多種技術生成具多樣性結構的分子,同時,讓它們具備更強的結合親和力,成功在2年內成功研發2個候選全新化合物,並於日前將其中一項全新專利新藥提交新藥臨床試驗許可(IND)。」
未來,安宏生醫除持續透過蛋白質降解技術進行新藥研發,亦期待藉由 NVIDIA 算力與模型技術開發等協助。「我們期待開發新的藥物設計模型,將模型運作方式從輸入蛋白質結構(Protein 3D embedding)及藥物分子結構的文字的形式(SMILES)用於更精準預測新穎及有效藥物結構分子,藉此加速安宏生醫與全球新藥開發公司開發臨床創新藥物的速度,極大化生技產業鏈價值。」林助強如是總結。
采風智匯以 AI 輔助診斷系統精準檢測高齡慢性病,透過 NVIDIA 技術支持回應全球高齡照護需求
面對高齡社會帶來的諸多醫療挑戰,IT 數位影像專家李文豪與醫學骨科專家顏昌洲博士於2018年共同創立采風智匯、2020年底正式展開營運,從心臟、骨骼等兩大高齡慢性病切入,以 AI 輔助診斷系統將原本需要專科醫師與高端設備才能進行的高齡慢性病檢查轉變成第一線人員可以在現場、或以遠距方式進行的精準醫療照護,實現精準照護普及化(Democratization of Digital Healthcare)。
采風智匯以 AI 輔助診斷打破高齡慢性病檢測侷限
采風智匯執行長暨共同創辦人李文豪表示:「對高齡長者來說,心血管、心臟與骨骼慢性病的盛行率與致死率高,若能及早檢測與治療,將有效提升高齡長者與家人的生活品質。」而這也是采風智匯會先後推出 DeepXray 與 DeepSono 的原因,前者的運作模式是以 AI 分析X光片以提供骨骼慢性病輔助診斷,後者則是透過 AI 分析心臟超音波的方式提供心臟慢性病輔助診斷。「醫療院所不用購買高額檢測設備即可提供專業檢測,只要安裝采風智匯提供的 AI 伺服器即可使用 DeepXray 或 DeepSono,成功突破過往的檢測侷限,更好照護高齡長者。」
為提升檢測效能與擴充性,采風智匯斥資研發自動化平台:DeepPACS,以自動輸入影像、自動辨識影像、自動檢查影像品質、自動完成 AI 診斷、自動病程數據分析、自動輸出報告的方式提供輔助診斷。李文豪表示,DeepPACS 是各種 AI 輔助診斷服務的底層,可以有效加速研發、產品化、認證化時程。「除了自用,我們也會開放 API,讓第三方夥伴的服務可以透過 DeepPACS 發揮加乘效益,實現一張X光或超音波影像可以檢測多種慢性病的目標。」
采風智匯藉由NVIDIA AI軟硬體解決方案持續完善AI輔助診斷能量
短短不到3年的時間,采風智匯不僅已在台灣跟越南銷售 DeepXray與 DeepPACS 系統,更計畫在明(2025)年第一季推出 DeepSono 系統,NVIDIA 產品服務與 NVIDIA Inception Program 扮演關鍵角色。在研發方面,采風智匯除以 NVIDIA MONAI Platform 高效處理醫療影像 DICOM 資料,更透過 MONAI 的預訓練模型進行遷移式學習,成功將訓練任務時間從2-3天縮減成1晚,大幅降低試錯成本與加速50%以上的研發時間。
采風智匯資料科學經理林政衛表示:「 NVIDIA 是很棒的 AI 軍火商,不僅提供軟硬體產品還有豐富的生態社群資源,有助於提升 AI 輔助診斷研發時程,以及在可信任性、可解釋性與可靠性上的表現。」
其次是透過 NVIDIA Triton 推論伺服器將不同的 AI 模組內嵌到 DeepPACS 以加速產品化進程。林政衛進一步解釋具體作法:「我們以 Triton 標準為核心、建立一套完整的 MLOps,資料科學家訓練完模型後,如 DeepXray 與 DeepSono,只要以程式碼推送,系統就會自動部署與測試,加速產品化時程。」
展望未來,采風智匯將透過 NVIDIA Inception 計畫及 AI 軟硬體資源從兩個面向擴展高齡慢性病檢測能量:首先是開發更多跟骨骼、肌肉、心臟、心血管慢性病相關的AI輔助診斷服務,其次是與藥廠、X光機、超音波設備商、PACS 與 HIS 等醫療資訊系統廠商進行更深入的合作,逐步建構高齡慢性病診斷生態圈,並將服務擴展到日本與東南亞等海外市場,造福更廣大的高齡長者。