科技部長期深耕醫療科技研究,支持國內研究人員進行各項醫療技術發展,強化我國學術研究與產業發展的結合。在科技部補助下,臺北醫學大學陳震宇副校長研究團隊,執行肺癌大數據精準醫療人工智慧系統計畫,以「早期預防、精確診斷、精準用藥」為目標,成功打造全臺第一個醫病決策共享的「肺癌臨床智能決策輔助系統」(CDSS-SDM),傑出的研究成果甫榮獲2021年FUTEX未來科技獎與國家新創獎。
肺癌是國人癌症的頭號殺手,唯有早期診斷、精準治療才能戰勝肺癌。肺癌治療決策需要多方面考量,臨床上肺癌早期診斷需要精準影像,治療與藥物選擇則需參考致癌基因變異等多重因素。肺癌從影像診斷的第一天起,病人就和時間賽跑,關鍵的前10天至少有4次檢查結果,必須與經驗豐富的醫師共同討論治療決策,使用大數據和人工智慧則有助於早期決策,提高醫療效能、達到肺癌精準臨床治療願景。【右圖:陳震宇副校長(左4)研究團隊於2022年4月27日,科技部學術成果系列記者會上與科技部謝達斌政務次長(左3)合影】
在科技部支持下,計畫團隊以深度學習為基礎,發展「肺癌臨床智能決策輔助系統」,根據臨床實際病程發生的流程,提供醫師與病患診斷、用藥、預後評估。團隊開發的「全自動低劑量電腦斷層肺癌基因突變預測模型」可自動從300多張電腦斷層影像自動偵測腫瘤,並精確切割運算,判斷腫塊類型和可能的基因突變,自動報告肺結節的處理建議。團隊更將電腦斷層預測結果和臨床大數據結合,透過肺腺癌病患醫療大數據和自動機器學習方法建立腦轉移、預後與藥物反應預測模組,當電腦斷層影像發現新發個案時,可立即預測腦轉移風險和選藥建議。
本校與臺灣醫療科技大廠雲象科技合作,開發可在全玻片數位病理浩瀚的細胞影像結構中,高速搜尋癌細胞並進行判讀的技術,並以此延伸開發全新的「全自動數位肺腺癌病理基因突變預測選藥模型」,可快速自動標註,並預測最常見基因的突變狀態,結合病理與千人臨床數據,有助於提早精準用藥,相關成果,目前正積極申請海內外專利。
此外,團隊更以突破性技術開發「病理報告NLP自動判讀選藥建議系統」與「肺腺癌全基因用藥建議模型」,以人工智慧自然語言處理技術,輸入病人的一份病理報告,即可自動得到存活率較高的健保與自費用藥推薦。並將治療效果和存活期做串聯,篩選出與病患相似且預後最佳的選藥治療建議,如同集合幾十個閱讀過上百份病理報告的專家共同所做的決策,有助於醫師和病人之間的決策分享,並依最新發展更新,讓醫病共享發揮到極致。對於晚期肺癌無法開刀或已經轉移復發,系統自動將病人狀況媒和全球新藥試驗場域,讓病人有機會媒合最適合的臨床試驗,為患者帶來新興的治療方向。
「肺癌臨床智能決策輔助系統」由北醫大與科技部攜手,集合跨領域生醫專家,將AI大數據加值,運用創新人工智慧肺癌模組,輔助臨床CT與數位病理影像判讀,結合臨床數據與基因資料,成功開發出創新平臺,將臺灣研究成果推向國際。讓肺癌早期診斷,個人化精準治療的醫病共享決策模式變成可能,進而創造科技突破造福人群,為患者帶來治癒的新希望。(文/人工智慧醫療研究中心)【下圖:陳震宇副校長研發團隊合影,左起張資昊教授、許明暉教授、陳志榮教授、陳震宇副校長、黎阮國慶助理教授、蕭世欣醫師】