人工智慧與 X 光技術:了解COVID-19的全貌

現在有許多國家的醫師使用Lunit技術生識別、區分與監測病患。這是一種運用人工智慧與雲端運算的數位診斷工具,能精準、快速地讀取大量胸腔 X 光片,幫助醫師識別、區分和監測 COVID-19 病患。韓國放射科醫師 Kyu-mok Lee表示,Lunit INSIGHT CXR 的快速分析能力,協助醫師能夠快速識別「COVID-19 各種不同的症狀」,加快對病患的照護並阻止社區感染。

隨著疫苗接種計劃持續進行中,快速識別並隔離疑似確診病患對於控制病毒的傳播更顯重要。但是大量的病患,將會對測試流程、人員配備,和捉襟見肘醫療資源,帶來巨大的挑戰。

因此,越來越多國家及地區的醫院、篩檢中心和診所在區分COVID-19病患時,使用快速準確的人工智慧技術來判讀胸腔X 光片。Lunit 的演算法經過訓練可以判讀 X 光影像,最早用於偵測包括癌症在內的 10 種主要胸腔疾病的徵兆,準確度高達 97% 至 99%。當疫情爆發之後,開發人員迅速調整演算法來識別 COVID-19 的症狀—包括發生在確認病患身上的肺炎。

韓國軟體公司 Lunit透過創新與敏捷技術,為疫情期間管理病例的醫療專業人員打造了實用且快速的工具,來面對疫情的威脅。大約一年前,首爾第一次爆發COVID-19疫情時,Kyu-mok Lee醫師和他的放射科團隊加入了醫療前線。他們剛開始在一家每天都有大量病患的市立醫院,其中的臨時社區治療中心工作。在疫情最嚴重的時候,每天都有成千上萬的民眾進行篩檢。就像現在一樣,當時醫師們需要準確且快速的方法來確認哪些患者感染了病毒、感染程度,以便對他們採取適當的隔離和治療方式。

疑似確診 COVID-19 的病患會因為不同感染程度而呈現出截然不同的病徵。有些人有明顯的症狀,如咳嗽、發燒、疲勞和疼痛,其中又有輕症和重症之分,有些是沒有立即出現感染跡象的無症狀患者。他們仍然在不知不覺中將病毒傳染給他人,對社區構成更大的潛在威脅。

除了韓國以外,泰國、印尼、墨西哥、義大利和法國也採用了此技術。在疫情嚴重的巴西,一家大型醫療機構使用此技術來篩檢輕症患者的胸腔 X 光片。在病患眾多而醫療量能不足的醫院中,醫護人員可以更快、更有效地區分病患。

Kyu-Mok Lee醫師表示:「X光片僅以黑白色顯示,代表在某些情況下,單靠人眼無法看出病變。Lunit解決方案的優勢在於,能夠以鮮豔色彩顯示病變處。」
Kyu-Mok Lee醫師表示:「X光片僅以黑白色顯示,代表在某些情況下,單靠人眼無法看出病變。Lunit解決方案的優勢在於,能夠以鮮豔色彩顯示病變處。」

Lunit 的技術不僅可以幫助醫師判讀 X 光片,也能幫助非放射科專業的醫師,成為疫情期間珍貴的助力。Kyu-Mok Lee醫師說明:「很多來自不同專業領域,例如骨科、精神科和家醫科等各領域的醫師參與 COVID-19 的治療。但因為他們不是專門的放射科醫師,因此難以專業判讀 X 光片。X 光片僅以黑白色顯示,代表在某些情況下,單靠人眼無法看出病變。 Lunit 解決方案的優勢在於,能夠以鮮豔色彩顯示病變處。」

雖然該技術可以幫助醫護人員做出正確的決定,但患者的命運並不能取決於人工智慧。從X光片判讀出病變的病患,將會由醫師親自進行雙重檢查與確認。Kyu-Mok Lee醫師認為,Lunit 技術的處理規模和準確性可以幫助繁忙的放射科醫師節省時間。

「X光片是由2D的建模圖放在3D人體結構上,在圖片中人體器官和結構互相重疊,人眼無法看出病變也是無可避免的。事實上,放射科醫師,尤其是在韓國,每天必須檢視數百或數千張 X 光片,他們不可能投入大量時間仔細研究每張 X 光片。」

南韓國立首爾大學附設醫院的放射科醫師正在使用Lunit技術判讀胸腔X光片(圖片來源:Lunit)
南韓國立首爾大學附設醫院的放射科醫師正在使用Lunit技術判讀胸腔X光片(圖片來源:Lunit)

Lunit 的技術採用 Microsoft Azure 雲端運算,以熱圖的形式呈現檢測到病變的位置訊息。此技術還能依據檢測到的異常,判別此病變異常需要放射科醫師進一步確認的機率。即使是經驗豐富的放射科醫師,有時也會在壓力下忽略了重要的細節。 Lee醫師回憶起最近的一個案例,醫師並未發現病患COVID-19的病變,而是透過Lunit 的演算法偵測出來。

Lee醫師說:「如果患者的病變一直未被發現和治療,就會從輕症轉變成重症,而需要住院治療。及早發現病變,才能真正改變這樣的情況。」他指出,以檢測COVID而言,相較於更精準、但速度較慢的聚合酶鏈鎖反應測試(polymerase chain reaction,簡稱PCR),胸腔 X 光檢查仍屬於補充工具,但 Lunit 的解決方案對遏制疫情帶來了顯著的貢獻。

Lunit 的軟體不斷改進,分析來自全球 80 多個國家、超過 650 萬張的胸腔 X光片影像。從診斷中收集的數據,會在保護患者隱私、移除個資之下,用於大數據研究和訓練。Lunit 的技術已在Radiology、Lancet Digital Health、JAMA Network Open、Clinical Infectious Diseases 等主要期刊上發表並獲得認可。

Lunit INSIGHT CXR透過更準確、高效與及時地診斷胸腔疾病,幫助減少醫療專業人員的工作量,為患者帶來更多幫助。」– Brandon SuhLunit 執行長

Lunit 成立於 2013 年,旨在使人工智慧和數據驅動的醫學成為新的護理標準。執行長 Brandon Suh 表示:「我們特別專注抗癌,因為這是全球人口主要死因之一。我們開發人工智慧解決方案,讓醫師能精確診斷和治療病患,並在合適的成本下使用合適的診斷,進而合適的治療方式。」

「Lunit INSIGHT CXR透過更準確、高效和及時地診斷胸腔疾病,幫助減少醫療專業人員的工作量,這不僅能在現今的疫情中創造更多價值,在平常的臨床環境中也能有所幫助。」同時,Lunit在人工智慧的疾病診斷上也有了重大的進展。例如,最近的研究顯示,另一個 Lunit INSIGHT MMG的解決方案,已能和一般放射科醫師一樣,準確地透過乳房 X 光片偵測乳癌病變。

此里程碑的成就,讓開發人員認為它未來可作為獨立影像檢視器,不僅減少放射科醫師的工作量,未來也能提升癌症檢測準確度。

參考原文:https://news.microsoft.com/apac/features/ai-and-x-rays-identifying-the-many-faces-of-covid-19/

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