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北榮攜手SAS以AI即時預判心衰 為洗腎安全添助力
 

【CTIMES/SmartAuto 陳復霞 報導】   2021年04月13日 星期二

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台灣洗腎人口密度位居全球第一,每年的洗腎人口已超過9萬人,健保為此必須支出393億元以上的經費,形成健保沉重的負擔。根據衛福部國民健康署網站資料顯示,引起腎臟病的原因很多,例如糖尿病、高血壓、年齡老化、肥胖等,使得台灣洗腎人口居高不下。在年洗腎人口當中約5成洗腎病患因心血管疾病死亡。為能及早預警與及時處置,臺北榮民總醫院與賽仕(SAS)電腦軟體公司攜手打造「即時血液透析」人工智慧(AI)預判系統,能夠利用即時分析洗腎機巨量連續型資料來預判心衰竭風險,亦即能夠即時接收與運算血液透析儀(俗稱「洗腎機」)的龐大連續性生理數值,為腎友找出「個人化」的併發症成因,以及回溯病患的個人病史資料,預判其潛在心臟衰竭機率,同時找出病患洗腎後最佳的體重,減少腎友因脫水不足所造成的呼吸不順與心臟衰竭再住院的風險,提高每次洗腎效益。

圖為北榮院長許惠恒(中)、內科部部主任唐德成(右二)、腎臟科主治醫師歐朔銘(右一)、資訊室高級工程師朱原嘉(左一)及與SAS總經理陳愷新(左二)等人在合作儀式合影。
圖為北榮院長許惠恒(中)、內科部部主任唐德成(右二)、腎臟科主治醫師歐朔銘(右一)、資訊室高級工程師朱原嘉(左一)及與SAS總經理陳愷新(左二)等人在合作儀式合影。

臺北榮總內科部部主任唐德成表示,相較於過往礙於技術限制只能利用人工抄寫與資料的回溯性分析,透過這次與SAS的合作,讓北榮做到『毫秒』級即時掌握並監測每位病患獨特的因子,達到人工智慧的預判,可謂是成功邁向智慧醫療的重要里程。

SAS台灣總經理陳愷新認為未來醫學是化被動為主動,導入人工智慧即時串流分析,有利於北榮全院推展醫療物聯網。屆時不僅能以精準數值提升診療效率,還可進一步為醫院累積『相似病患(Patients Like You)』的珍貴數據庫,加速實踐個人化疾病風險預測。

洗腎治療的理想體重(即乾體重)設定一直是重要課題。所謂的「乾體重」是指洗腎病患在透析治療後,身上沒有發生四肢水腫或脫水過多的情形,且血壓正常無不適現象,就是醫師為洗腎病患設定最適當的理想體重。畢竟在洗腎時若脫水速度太多或太快,容易讓病患洗腎時血壓下降,引發休克甚至死亡。

然而病患理想的乾體重會隨身體狀況而略有改變,因此長久以來乾體重設定,需仰賴醫師臨床經驗判斷,並多次”Trial and Error”來回微調才得以定義。北榮腎臟科主治醫師歐朔銘表示,透過此套AI預測系統可即時接收病患高達200組生理和透析機數值,如動、靜脈壓力、血液流速等,利用北榮大數據中心擷取病患病歷多元資料,以「心衰竭+乾體重」兩大模型,即時進行個人化的AI演算,及早研判心衰竭風險和讓醫護人員預作處置,目前透過這套系統,動態即時地於透析患者每次洗腎時,給予最理想的乾體重,可讓醫生的體重調整誤差從過去的200公克縮限到40公克之內,目前該系統預判透析病患心臟衰竭準確度達90%,也成功協助降低80%的乾體重預估誤差率。同時讓護理人員頻繁巡視與紀錄的時間,從原本平均30分鐘大幅縮減至3分鐘,有多餘心力照護病患透析的併發症和及時處置。

以往在血液透析(洗腎)療程中引發的併發症,例如血壓下降等,醫師多是於症狀發生時,利用當下症狀或儀器資料做判斷才介入治療,且能掌握潛在因子的資料量每人每年僅約1,500筆。本次開發「即時血液透析」人工智慧預判系統,突破限制,即時運算病患高達200組不斷動態變化的生理和透析機數值,如動靜脈壓力、血液流速等,加上納入北榮大數據中心病患病歷資料、檢驗結果、用藥資訊等多元資料,可說分析達每人每年近300萬筆的巨量資料,因而得以有效找出針對「個人量身監測」的異常模式,即時於病患發生心衰竭危機前,搶先發出警報讓醫護人員做預先處置。此一機制目前針對心臟衰竭風險預測準確度達到90%,不僅有助提升病患存活率,還可減少病患因心臟衰竭的再住院率,提高生活品質、減少醫療花費,同時降低家屬照護的身心壓力。

唐德成主任以一位73歲腎友個案分析說明,自身有心血管相關疾病,過去乾體重設定的方法是由醫師藉由臨床經驗、檢驗數值和胸部X光片,判斷肺部積水情形,雖然病患每次花1 ~2周調整乾體重,卻仍然因為心臟衰竭、呼吸喘的問題多次反覆住院。後來藉由AI模型預測找到乾體重最佳數值,病患今年不再住院而改以門診追蹤。

此項專案合作一年半,SAS台灣副總經理陳新銓認為結合醫療專業和資訊庫大數據及SAS數據分析平台是三贏局面,也希望能將此套系統提供給其他醫院、透析院所或洗腎中心共享資源。臺北榮總與SAS預計下一步將拓展AI技術至結合影像辨識資料,預警「肺積水」併發風險。未來雙方將導入邊際運算佈署於更多醫療儀器的應用,協助醫界結合AI技術,加速實踐醫療物聯網,形成模型共享生態圈。

關鍵字: AI預判系統  血液透析  AI演算  心衰竭  智慧醫療  精準醫療  賽仕  北榮 
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