北醫附醫掀AI浪潮 結合AI與MRI失智症預測、衛星X光檢查中心以及智慧床墊壓力感測24小時監測病患

AI進駐臨床醫療,北醫附醫掀智慧醫療浪潮。2023年台灣醫療科技展今(30)日起一連四天登場,臺北醫學大學附設醫院全新AI技術亮相,包括結合AI與MRI的失智症預測系統、透過專家註記與AI深度學習抓出肺癌與肺病的衛星X光檢查中心等;同時展出國內外少見的擴增實境復健系統、最新的微創遠端橈骨骨折復位以及智慧床墊壓力感測系統,展現智慧醫院的實力與決心。

台灣醫療科技展11月30日至12月3於台北南港展覽館一館展出,北醫附醫於4樓展區展出「DeepBrain Cognito:多模人工智慧個人化4D高齡健康失智預測模組」、「衛星X光檢查中心」、「應用擴增實境於神經復健」、「微創遠端橈骨骨折復位鉗 3D 列印輔助器材」、「智慧床墊壓力感測系統」,打開AI與智慧醫療的新面貌。

北醫附醫施俊明院長表示,近年來永續發展的風潮席捲全球,其中醫療產業在照護服務以及藥品醫材的製造上都屬於高耗能產業,智慧醫療的運用可能成為解方之一。北醫附醫深耕智慧醫療多年,過去在區塊鏈應用與加護病房智能預測系統已有成功經驗,未來將會把目光鎖定AI智能發展、遠距醫療等項目,希望藉由尖端科技,讓醫療處置能力更快、更準之外,也能發揮科技無遠弗屆的功能,讓更多民眾享有更全面的醫療照護。

DeepBrain Cognito:多模人工智慧個人化4D高齡健康失智預測模組

「DeepBrain Cognito:多模人工智慧個人化4D高齡健康失智預測模組」是一套

尖端失智症預測系統,系統藉由MRI磁振影像,預測未來腦皮質萎縮區域,亦能精準預測未來時間的失智分數以及症狀表現型,提早介入失智症治療。

北醫附醫影像醫學部神經放射診斷科陳震宇主任表示,台灣失智症病人逐年增加,根據台灣失智症流行病學調查結果顯示,65歲以上老人每12人即有1位失智症病人。其中,占全球75%的亞健康族群,更是失智症好發的族群,所以發展腦心智退化之早期偵測指標與風險預測模式,是目前的當務之急,也是降低社會醫療照護成本的第一步。

陳震宇主任指出,該技術以國際大型失智資料庫數萬筆高齡腦部磁振影像為基礎,結合多模組學影像生物標記與AI深度學習,打造出4D高齡健康失智預測模組。未來民眾可以藉由MRI的腦部影像,透過該模組預測未來是否有失智的風險,亦有助於即早介入、延緩老化及預防醫學的發展。

「衛星X光檢查中心」是透過建立衛星X光片檢查中心,結合鄰近診所,將影像上傳雲端平臺,有利共同診斷與病歷回溯。此外,還能對肺部病灶進行專家標示,進行AI學習,讓系統可以自動在胸腔X光片中標示出可能有問題的位置。

北醫附醫事業發展部周百謙主任表示,醫學影像市場快速成長,被視為現代醫學重要技術基礎,其中X光片的應用更是頻繁,以胸腔X光為例,可以幫助醫師判別肺炎、肺癌、肺結節及肺積水等疾病;然而大量使用X光片也會造成判讀效率低、資料分散難以追蹤回溯等問題。

周百謙主任指出,衛星X光檢查中心分為兩個層次,一個為建立衛星X光檢查中心,以北醫附醫為中心,結合鄰近診所,將胸腔X光上傳雲端平台,除可由醫院、診所醫師聯合判讀,提升診所疾病診斷能力外,並透過連續紀錄比較影像變化,追蹤病人變化。另一個層次為結合傳統單層單能X光片,在AI協助下進行影像分析與比對,優化相關AI判讀成果,創新X光片醫療診斷的應用領域。

應用擴增實境於神經復健

熱門的擴增實境技術不只運用在遊戲業,也可以應用於醫療產業。北醫附醫復健科團隊以擴增實境為基礎,研發出針對神經性疾病的復健系統,除了透過遊戲提高病人使用動機外,病人也可透過擴增實境系統看到自己的動作與身處空間的位置,進一步強化動作學習能力。

北醫附醫復健科賴建宏醫師表示,國內外將遊戲運用在復健領域多年,但以擴增實境為出發點卻是少數。與常見的虛擬實境(VR)不同,擴增實境(AR) 使用者可接收到真實的時間與空間回饋,而非完全虛擬的影像,此特性可彌補與改善虛擬實境使用者缺少與真實世界互動的缺點。

賴建宏醫師指出,這套系統利用動作學習與任務導向理論設計遊戲內容,除了增加復健者的使用動機外,透過專一重複性復健,可以提供腦部對這些復健動作的記憶。此外,結合肢體動態捕捉系統與擴增實境系統,透過視覺回饋,復健者可以透過如同鏡像的影像內容,看到自己的動作與實際身處空間的位置,進一步強化動作學習能力。

微創遠端橈骨骨折復位鉗 3D 列印輔助器材

遠端橈骨骨折是最常見的骨折之一,佔急診室病人骨折手術的17~20%。當骨折嚴重或病人骨質疏鬆時無法徹底固定關節面和碎片,手術效果可能不佳。微創遠端橈骨骨折復位鉗 3D 列印輔助器材透過3D列印技術,打造病人專屬的輔助器材,提高手術成功率。

北醫附醫骨科部一般骨科呂憲宗主任表示,遠端橈骨粉碎性骨折病人目前最常使用的手術是互鎖定鋼板和螺釘(Locking Plate and screws)的開放式內固定(ORIF, open reduction internal fixation),其中包含嚴重骨折、骨質疏鬆等病人,在沒有使用輔助器材的情況下,可能會有5%~65%的病人出現併發症,包括創傷性關節炎或鋼釘從皮質骨突出損傷手腕背面的韌帶等狀況。

呂憲宗主任指出,為改善遠端橈骨粉碎性骨折手術,團隊開發出復位鉗3D列印輔助器材技術,復位鉗夾住粉碎的骨折碎片,並通過3D列印輔助器材提供反向力,將破碎的骨骼固定在一起,固定鋼釘時,由於破碎的骨骼被夾住,讓手術更順利完成,並且約可節省一半的手術時間。

智慧床墊壓力感測系統

對於長期臥床或行動不便的病人,皮膚因為長時間的壓迫與摩擦,可能導致病人出現壓瘡的風險。智慧床墊透過密集分布於床墊上的的感測作動點,可以24小時監測臥床病人全身的壓力指數,若病人體壓超過預設值可即時通知照護人員,讓病人免於壓瘡的威脅。

包括加護病房、精神科、神經內科及復健科等相關慢性病史者,都可能有長期臥床的需求。在過去,照護人員只能透過定時替病人翻身來避免壓瘡的產生,對於照護人員來說都是勞心勞力的項目之一,尤其是像養護中心等大型照護機構來說,更是一項大挑戰。

智慧床墊可以透過幾十到上千個感測作動點,透過AI即時數據分析及視覺化介面,即時顯示壓力數據,讓照護人員能快速識別易患壓瘡的區域並進行警示。此外,智慧床墊也能追蹤病人在床上的行為模式,照護人員可調閱歷史數據,制定個人化照護計劃。最後,智慧床墊可以提供病人離床警示,對於病人的安全及照護管理都有顯著的提升。

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