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AI醫療抗疫先鋒

【文/吳俊毅 圖片提供/達志影像、Gettyimages、東方IC】

這是最壞的時代,也是最好的時代。隨著新冠病毒疫情爆發,全球確診人數已經超過50萬、東京奧運延期1年、美股受重創、全球經濟消沉;但同時隨著科技進步,AI導入各式抗疫應用,帶來一線曙光,AI如何與人類攜手,一步步收復健康失土?或許勝利就在不遠處。

根據勤業眾信發佈的《2019全球醫療照護產業展望》報告,由於全球邁入高齡化社會、加上慢性病患人口增加等因素,全球醫療保健支出在2018∼2022年將以每年5.4%的速度成長,較2013∼2017年2.9%的速度大幅增加。此外,「2020年最大的黑天鵝」來襲,影響的層面更不只是醫療,而是全方位的衝擊,「新冠肺炎」(Coronavirus disease 2019, COVID-19)在2019年底從武漢爆發,隨著時間的推進,橫掃全世界,美股一周內就「熔斷」(Circuit Breaker)2次,歐洲、美洲多個城市與國家宣佈禁止境外人士進入,甚至宣佈封城或者關閉邊境,東京奧運在斟酌多時之後,宣佈延期1年。歷史上奧運只有在1916年、1940年與1944年曾經停辦過,原因都是因為世界大戰,這次影響全球的「世界疫情大戰」,人類只能節節敗退嗎?

AIoT上陣 監測口罩體溫

隨著科技進步,有別於2003年爆發的SARS疫情,這次多了一項利器-人工智慧(Artificial Intelligence, AI),AI在醫療領域的應用非常多元。根據消費技術協會(Consumer Technology Association, CTA)預測,數位醫療保健裝置在2020年將銷售6,400萬台,市場規模高達100億美元,甚至在2020年1月上旬舉辦的美國消費性電子展(Consumer Electronics Show, CES)時,智慧醫療成為趨勢,那麼智慧醫療與AI如何成為抗疫先鋒呢?

對於醫療來說,預防勝於治療是定理,在機場、車站、醫院以及學校等人來人往之處,總是可以看到數位拿著額溫槍量測體溫的人員,雖然嚴密把關,卻造成漫長的排隊人龍,同時群聚感染的危機也隨之升高;而透過架設紅外線體溫感測器量測體溫,可以避免造成大排長龍,但是依舊要脫下口罩才能檢測準確。科技來自於人性與需求,所以台灣微軟攜手聯發科、磐儀科技等生態系夥伴,發表AIoT監測口罩、體溫與遠端工作工具,開發「口罩與紅外線溫度一站式檢測裝置」,只要在入口處經過身分識別,攝影機與紅外線熱像儀就能偵測出是否配戴口罩以及體溫是否異常,監視螢幕更會跳出警示阻止,甚至可以透過通訊軟體通知。

除了從前端防堵疫情擴散,跟時間賽跑也是防疫不可或缺的重點,目前檢測新冠肺炎病毒是以核酸檢驗為主,平均時間長達4個小時並且需要特殊儀器,根據中研院日前的快篩研發成果,篩檢新冠肺炎可望像流感快篩一樣,在15∼20分鐘獲得結果,大幅降低時間。AI可以做到的比想像中更多,在防疫的前線,AI擔任輔助診斷的角色能為我們爭取更多緩衝時間。

第二意見 降低群聚時間

AI在影像辨識能力上有目共睹,透過與醫療影像的結合以及分析,可以大幅降低判斷時間。對於南台灣醫學重鎮-成大醫院來說也是如此,在1月份就展開超前部署,啟用「戰情資訊看板」。過去,進入檢疫站拍攝X光片,再經由醫師判讀,一旦發現有疑似新冠肺炎病徵再實施篩檢,分流的制度看似很美好,但卻遇到一個問題,醫師人數不足。根據台灣醫師公會統計,醫學中心的醫師人數大約1.4萬人。成大AI生醫中心主持人孫永年坦言:「在24小時都需要醫師判讀的情況下,如果只靠放射科或是胸腔內科,最多只有10位醫師,換而言之幾乎需要不眠不休好幾個月才能判讀完所有個案,所以,通常會有其他科室的醫師支援。」但會遇到另外一個問題,畢竟術業有專攻,不同科別的醫師總有不盡完美之處,所以成大AI生醫中心導入過去發展的「肺結核X光片AI自動判讀模型」,應用於快速找出新冠肺炎病徵,進而透過「結核菌自動鏡檢系統」輔助醫檢師進行診斷,單張抹片處理速度也可降至3分鐘。

由此可知,AI目前雖然無法在醫療領域獨當一面,但是作為輔助的角色是十分稱職的,猶如IBM的AI系統Watson,如今也可將其當作醫師的「華生」一樣,就如同長佳智能對於智慧醫療的定位。其開發的「智慧醫療輔助診斷全解決方案」指的就是透過AI來輔助醫師診斷、降低找出病症的時間以提昇醫療品質,一旦將AI的判斷結果當作專業醫師的「第二參考意見」,將加快找出病灶的效率。長佳智能董事長陳明豐提出過去開發的一款輔助診斷X光片軟體,認為可以幫忙檢測疫情。所以,可以預見的是,AI在醫療影像的輔助診斷能力,將在防疫之戰上成為主角之一,甚至發光發熱。

精準醫療 定位病毒弱點

「知己知彼、百戰不殆」不只是一句老話,也是在這場防疫大戰中致勝的先決條件。在疫情開始爆發的時候,已經有許多雲端廠商開放AI算力,讓各大醫療機構分析新冠病毒。在2015年,全球就已經掀起精準醫療(Precision Medicine),而隨著AI與大數據的進步,規模也將逐漸擴大。根據BIS Research預估,全球精準醫療市場將從2018年的789億美元,10年後成長3倍。而台灣人工智慧實驗室(AILabs)公開的數據平台,已經歸納出24種新冠肺炎病毒蛋白,這些資料對於如何剖析當下世界首要敵人的弱點,有著重要的作用,這些都是靠著AI來完成,比起過去經年累月的研發時間,AI的出現成為重要的極大助力。而且隨著AI的發展,研發疫苗的人員不只局限於醫師或者生技專家,未來更有可能從AI手中誕生。

對抗疫情,除了要醫病更要醫心,隨著新冠肺炎疫情的爆發,假消息頻傳,引發的恐慌不亞於疫情本身,如何對抗這些無形的謠言傷害,對症下藥無疑是最佳的方式。其中,LINE就是假消息集散地之一,於是疾管署與HTC健康醫療事業部DeepQ合作,開發出近期爆紅的LINE BOT(聊天機器人)-「疾管家」。透過醫療黃金三要素:低成本、高品質以及每個人都隨手可得的方式,從消息端防堵恐慌。當然,這只是DeepQ業務的其中一環,運用類似技術開發的「萬小芳」與「蘭醫師」在導診領域盡責,變相減少掛號櫃台以及醫院志工負擔,讓病患不在人群聚集處逗留太久,不失為另一種防疫手段。

分析AI與新冠肺炎疫情的對抗戰,可以發現其實AI已經深入各個領域,並取代了重複性的工作,例如:檢查人們是否有戴口罩,體溫是否有超標;加速開發流程,例如:透過AI剖析病毒結構;縮短檢驗流程,例如:AI輔助判別X光片;狙擊假消息,例如:透過聊天機器人,傳遞正確資訊。雖然,新冠肺炎肆虐至今,從中國武漢擴散至全世界,但希望隨著人類與AI的齊心合作,可以早日打贏這場「疫」世界之戰。欲知台灣產學界有何精彩的AI應用以抵抗疫情,請看本期《能力雜誌》。

【完整內容請見《能力雜誌》2020年4月號,非經同意不得轉載、刊登】

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