论坛主题：AI人工智慧在医疗产业的应用与发展：医疗产业推动实践净零永续新未来

論壇主題：AI人工智慧在醫療產業的應用與發展 醫療產業推動實踐凈零永續新未來 蘇孟宗 資深副總暨協理人工智慧應用策略辦公室主任工業技術研究院 2023/8/19 ©ITRI.工業技術研究院著作 wangziyan6662023/09/0709:38 大綱 •型塑精準健康新願景 •推動淨零永續新未來 產業科技國際策略發展所 ©ITRI.工業技術研究院著作 wangziyan6662023/09/0709:138 探索精準健康價值鏈，型塑數位健康及醫療新價值 精準檢測/預防 •早覺先天/後天疾病風險 •改善生活形態以促進健康 精準治療 •醫療效率化的個人化醫療 精準診斷 •早期、正確檢出重大疾病疾病、及早治療 精準照護 •客製化全人照護 準確地預測、預防、診斷、治療與照護疾病 BioData、BioxICT、BioResilience BioData BioxICT BioResilience 全人照護 照護管理 全齡健康 場域驗證 居家社區 機構 醫院 跨域創新 軟硬整合 服務加值 數據 整合 基因環境 生活型態 ++= 精準治療 BioData–生醫資料創價應用 運用數位科技達成以個人為核心的精準健康 數據串聯 服務創價 醫療健康大數據 智慧醫療解方 生物資訊,大數據探勘,模式分析,預 精準治療 創新醫療科技 遠距醫療照護 預防醫學 測分析,電腦視覺,自然語言處理,… 回溯式 前瞻式 醫學影像數據 電子病歷藥物申報 臨床試驗報告 行動裝置記錄 生理監測數據 檢驗數據醫療申報體學數據 穿戴居家量測 健康的社會決定因素(SDOH) 電腦輔助診斷臨床決策支援遠距病患照護生物標記探勘 解密疾病機制 真 實價 世值 界導 證向 據的 ….. 醫療 BioxICT–生醫資訊跨界合作 資通訊加速發展數位科技，串連智慧醫院與居家服務 資訊智慧整合複合資訊臨床決策支援 以數位科技營造 智慧醫院友善生態系 數位科技 醫聯網 •電子病歷系統 •影像資訊系統 •醫院資訊系統 •會議通訊系統 遠距病患監測系統 醫療器 材數據 即時分析 早期風險預測 資安系統 診斷監測自動化 遠端場域決策支援 虛擬問診臨床決策支援 ~~數據串聯~~ 由群眾健康洞見 推動未醫療科技發展 建立醫療資料互通操作性標準，以利串連醫院到居家服務 BioResilience–打造生醫韌性家園 從H2H到H@H，疫後帶動醫療照護體系轉型 居家端 數據驅動臨床決策自動化 遠距診療 介入醫療服務 SDoH 遠距醫療 健康管理App 居家醫材測量 環境因子監測 醫院端 •急重症處理個案醫事管理師 •健康資料監控與分析 Homespital 個人化 健康促進服務 健康資料 醫師診斷 Hospital 保險公司 健康狀態趨勢監測 疾病風險因子探勘 資料庫 佳化參數 群眾健康最 大綱 •型塑精準健康新願景 •推動淨零永續新未來 產業科技國際策略發展所 ©ITRI.工業技術研究院著作 wangziyan6662023/09/0709:738 5-0商機：短期夯商機、長期創未來 2020短期夯商機 1.5米距離「0接觸經濟」在地製造「0國界製造」 2030長期創未來 智慧生活「0距離創新」健康樂活「0負擔健康」 永續環境「0污染生態」 0距離創新商機：精準醫療xICT •轉換地點及節省時間， 遠距居家關懷/外送 •降低接觸及勞動成本，改革原有流程及作業 時空 煥新 生態 翻新 線上健身/旅遊 0距離創新 流程 革新 服務 圖新 •以創新服務或商業模式， 開拓新市場商機 醫療機器人 居家診斷 幫助原有服務持續供應 •助產業全方位數位轉型， 創造新生態和價值 一般產業他山之石：AI協助淨零永續應用發展面向 產業科技國際策略發展所 資料來源：工研院AI辦公室；工研院產科國際所 ©ITRI.工業技術研究院著作 wangziyan6662023/09/07091:038 需求面：透過AI改變消費行為創造智慧永續新商模 •車輛運輸是全球交通運輸碳排主要來源，約占全球的15%1 •改變消費與使用行為，跳脫線性經濟框架。藉由全面交通電氣化、輔以綠色電力和儲能，透過效 率更加優化的AI科技加值，改變生活消費行為，創造低碳共享創新商業模式與新經濟生態 Goshare移動共享 產業科技國際策略發展所 Gogoro智慧電池於永續城市應用2 資料來源： 1.Cars,planes,trains:wheredoCO2emissionsfromtransportcomefrom?,OurWoldinData,(2020) 2.Gogoroisa360˚ecosystempoweredbyAI,Gogoro網頁; 3.新竹縣高鐵自駕車接駁服務,工研院 自駕電動巴士運輸 工研院自駕感知與決策次系統3 行為改變創造減碳效益 •工研院20項《2022臺灣民眾淨零永續行為調查》發掘臺灣民眾淨零永續行為仍有提升空間 註：2022年4月完成針對18~64歲具臺灣國籍民眾樣本進行網路問卷調查，總計回收有效問卷1,679份，抽樣誤差為正負2.39%。 產業科技國際策略發展所 製造面：AI虛擬工程師-雙腦協作之製程優化技術 •解決製程參數最佳化應用普遍問題 •以「人腦」跟「電腦」雙腦合作，透過工程師經驗對參數大趨勢的了解，再搭配AI技術分析參數細微的關聯資訊，彼此配合建立起完整的製程參數最佳化技術的成功應用 •目前已導入石化產線，提升2.5%生產效率，節省3%蒸氣耗用，年減千萬成本與千噸碳排 產業科技國際策略發展所 資料來源：工研院資通所;工研院AI辦公室 環境面：AI協助自然碳匯測繪與提高碳信用品質可靠度 •技術整合運用：運用衛星數據、雷達成像等技術於自然資源測繪，透過機器學習分析數據準確性 ，並模擬發展趨勢，提升碳抵換計畫監管品質與可信度 •降低開發成本：透過數位技術減少人力資源與管理成本，大幅降低專案支出並建立可追蹤性 運用機器學習整合衛星數據、3D雷達成像、 與實地測繪之調查數據。 運用衛星圖像和穿梭雷達持續追蹤森林的擴張或損失。 運用機器學習，將各專案之衛星成像與資料內相似之「控制」案例進行比對，評估及預測森林損失的潛在可能。 3.評估碳信用參考基線 2.監測森林覆蓋變化 1.繪製森林碳匯地圖 專案品質、透明度、 數據準確性、造林可擴展性 提升碳抵換專案&碳信用之 進一步提升碳交易市場 穩定性&投資意願 產業科技國際策略發展所 資料來源：Pachama(2023);工研院產科國際所整理 供給面：應用AI預測與決策優化分散式能源管理 •大量分散式能源併入配電網，將對主電網穩定度造成影響。整合大量動態資訊包含天氣、電力市 場價格，以及位在不同地點的分散式電源及用電資料等，進行預測與決策，困難度高 •運用AI模擬虛擬電廠的物理和客戶行為，即時、大規模準確預測和優化整個虛擬電廠的供需模式，最佳化投資組合與電力調度 AutoGridFlex–虛擬電廠整合服務軟體運用AI技術進行預測及決策 產業科技國際策略發展所 資料來源：AutoGrid網頁 AI智慧健康醫療應用 整合台灣ICT技術和AI，開拓數位健康和成功老化領域高價值國際市場 智慧健康醫療合作創新平台 成功老化：診斷和預防 台灣生技製造公司(TBMC)新創公司 數字分身：遠距/社區健康醫療 眼底病變AI輔助診斷與偵測 自主機器人：清潔和消毒 產業科技國際策略發展所 運用AI使醫療產業於四大應用面實現淨零 醫療設施能源管理遠距醫療生態系 •計算IT基礎設施可減少的能耗。 •自動化追蹤和回報設備能耗的碳 排量 醫療服務與設備智慧排程 醫療與物資補給排程與人員派遣 (e.g.Hospital@Home) •結合AI及機器學習預測營運設備可能產生之副產品(e.g.麻醉氣體存儲最佳化)，通過數據分析減少廢棄資源產生 •使醫療設備無需中斷操作即可進行自主維護預測 用能面 環境面 AIxNZx醫療 服務面 需求面 醫療包材改善 針對醫療包材，藉由AI尋找適當的生物可分解材料 •或使用低碳排原物料 醫療照護供應鏈減碳數位醫材提昇治療效率 •運用AI提升原物料的可追溯性， 以控制生產過程中的碳排； •通過加強溫度監控，並確保醫療機構中無儲存受污染的藥物，以追踪供應鏈內的碳排放 註：因受污染的藥物在進入廢水時可能會嚴重影響動植物和土壤，並破壞環境平衡。 產業科技國際策略發展所 資料來源：KaushikPratimDas,ChandraJ(2023) 疫後醫療照護體系轉型，加速淨零永續實現(1/3) Hospital@Home實現以病患為中心的非集中服務模式 •AcuteHospitalCareatHome試行計畫：院外醫療平台廠商提供居家住院期間所需醫療設備，平台無縫整合居家住院所需的醫療排程與人員派遣、聯網監測設備、數據匯集、雙向通訊平台、醫療物資補給排程 •工作流程自動化，24/7照護資源不間斷；可有效降低再住院率，減少病房照護負擔，醫病滿意度皆高 治療師派遣 輸液 補給 居家 檢驗Virtual Hospital 社區醫護派遣 產業科技國際策略發展所 資料來源：Philips(2021)；IQVIAInstitute(2021) 醫療物資及 設備補給 CommandCenter 遠距監測,問診,下醫囑 醫院醫護 派遣 疫後醫療照護體系轉型，加速淨零永續實現(2/3) 運用遠距醫療生態系發展價值導向的醫療保健 智慧社區 健康保險, 人身保險 健康老化保健 消費 醫療 數據驅動的全人智慧醫療,以人生為單位的精準健康 1st預防–健康促進 2nd預防–早期發現早期治療 3rd預防–限制殘障 亞健康生活管理 遠距醫療 院外, 資源 平台 在宅養生 由群眾健康洞見精準健康方案 加速精準治療藥物開發 量化醫療成效 族群風險分級 智慧醫院 產業科技國際策略發展所 慢病管理 疫後醫療照護體系轉型，加速淨零永續實現(3/3) 研發數位醫材提昇治療效率，擴展H@H與遠距醫療應用契機 糖尿病生活管理自動化 CBT治療課程 精神性疾病 恐慌症及PTSD呼吸引導 胰島素劑量管理 運動傷害復健 沉浸式治療 氣喘及COPD用藥及病況監測 產業科技國際策略發展所 工研院發展數位醫療以解決產業問題案例(1/3) 慢性傷口影像分析與復原決策支援系統 解決產業的問題： •慢性傷口癒合緩慢，治療成本高，內科專科護理人員嚴重不足 •偏鄉醫療可近性低，傷口延誤就醫危及性命 產品/技術特色&效益： 整合彩色、熱感與3D影像，AI量測傷口大小與組織比例，掌握癒合進展 量化照護指標，掌握復原進展，透過相似案 例提供照護建議 應用實績：台大雲林分院、花蓮慈濟、晉弘科技 產業科技國際策略發展所 工研院發展數位醫療以解決產業問題案例(2/3) 提供個人化處方及臨床數位分身的健康醫療生成式對話機器人 具陪伴且被使用者信任的照護模式 結合慢性病功能偵測模組:運用病患背景資料、尿液及抽血資料，精準偵測與預測現行慢性病的病程Stage 個人化推薦照護系統:運用各項AI技術，達到個人化處方精準推薦系統，可做為遠距照護與長期追蹤的慢性病管理輔助工具的臨床數位分身 門診護理人員又無法24小時在線溝通，因此對ChatGPT可接上軌道，經過各項慢性病照護指引語言訓練與設計， 可具備基礎接受衛教疑問及提醒改變生活習慣的能力 產業科技國際策略發展所 工研院發展數位醫療以解決產業問題案例(3/3) 建置微型化健康照護GAI私有雲，協助照護者提供服務 入住長者 機構管理人員 入住評估 領域知識Q&A 訓練交談 資料查詢 私有雲 GPT 生成 長者入住資料 健康狀況、量表 病史、生命史、家族史 信仰、嗜好、社交活動 長者機構資料 身心理狀態 護理紀錄 事件和事故記錄 親屬意見 健康照護評表 護理計畫、健康