AI、遠距醫療、電子病歷新面貌

臺灣智慧醫療再進擊!

撰文記者 彭梓涵
日期2024-01-26
臺灣智慧醫療再進擊!

2019年臺灣智慧醫療勇闖醫療科技「深水區」,時隔4年,臺灣智慧醫療已從過去技術探討,轉向落地、商品化。

本刊再次對國內20家醫學中心進行調查,人工智慧、遠距醫療、電子病歷成為大家投入最多領域。
什麼又是各醫院最有感的醫療科技?帶您一窺臺灣智慧醫療發展新面貌!

企劃/撰文:彭梓涵
採訪整理:彭梓涵、巫芝岳
攝影:巫芝岳、彭梓涵
視覺/美術設計:黃黛鵑


走進中部唯一的智慧病房,迎賓廊道上映入眼簾的是一面AR擴增實境心靈療癒牆,牆上忘憂森林中的涓涓流水,舒緩了病人情緒。

拐彎走到病房的核心區,護理電子白板讓護理人員隨時掌握病人各項檢查、治療排程。

走進病房區中,結合先進彩色電子紙與低反射低耗能電視技術而開發的電子床頭卡,取代了傳統的壓克力插卡紙;在智慧病房內不易發現的地方,還裝設人工智能感測器,可即時偵測到病人生理數據、跌倒,甚至在無煙的情況下,也能監測到是否有火源等各種情況。

不只在病房,不同科室中,醫師可透過各項取證的AI軟體,來輔助疾病判別,從肺癌腦轉移AI、AI輔助憂鬱症診斷、到肺部CT影像輔助判讀AI……,應有盡有。

你可能會以為,這是國外知名的智慧醫院,但實際上,這樣的智慧醫院,已在臺灣「地區醫院」等級的員榮醫院員生院區實現了!

智慧醫療指數型發展  2030年傳統醫院將消失!?

近幾年,全球各大醫院,在新冠疫情橫掃下,已加速了醫療的數位轉型、遠距發展,但現實中,各醫院的「智慧化」程度究竟有多深、多廣?

事實上,「智慧醫療」(Smart Medicine)這個名詞發展得比大家認為得更久遠,根據一篇2019年發表在臨床醫學雜誌(Journal of Clinical Medicine)的文獻回顧研究指出,其於Web of Science 與Scopus兩大引文索引資料庫中,發現最早發表,包含「健康、醫學與人工智慧」關鍵字的論文, 分別是在1977年與1963年發表。

不過,該研究也指出,智慧醫療相關的研究,在1963~2007年間,論文的發表數都處於「平原期」,2008~2018年相關研究才出現「指數型」的成長(約16,913篇),出版量已是過去10年的7倍。

促使指數期成長的重要分水嶺,主要包括2016年Google將機器學習(Machine Learning)技術運用到糖尿病視網膜病變的診斷中,而現在全球AI技術不斷推陳出新下,將人工智慧等科技應用在醫療上,也出現了新的紀元。

根據市調機構Precedence Research的數據顯示,2022年全球智慧醫院市場估值為460.8億美元,預計到2030年將達到1,648.8億美元,年均複合成長率(CAGR)為17.2%。

國際調研機構弗洛斯特和沙利文(Frost & Sullivan)還指出,到2025年,全球將有10%的醫院成為智慧醫院,到2030年時,傳統的醫院將會完全消失!

言下之意,再不導入醫療科技的醫院,未來短短幾年內,恐怕就有消失的危機。

勇闖醫療深水區  臺灣智慧醫療這幾年做了什麼?

場景再回到臺灣,過去10幾年,各行各業都在談如何「數位轉型」,以加速產業的智慧化、智能化。

相較於其他行業,醫療產業因關乎病人安全,加上過去以來,臺灣醫院體系多為封閉或半封閉式的系統,在新設備導入時,常面臨作業系統老舊無法更新或防毒軟體無法支援等問題,醫院在進行數位轉型上,衍生出許多挑戰。

本刊在2019年時,曾在封面故事Vol. 69「醫療科技深水區 各家醫院有內幕」進行過全臺19家醫學中心,在醫療科技投入資金、布局成果的訪查。

當時的調查數據顯示,臺灣所有醫學中心都在「大數據」、「人工智慧」、「行動醫療/醫療物聯網」上有所建置,在其他領域,包括:穿戴裝置、雲端、機器人、3D列印、區塊鏈、VR/AR、尖端高階儀器上,各醫院則是布局零星。

雖然訪查結果顯示與當時國際趨勢相當,但2019年臺灣的醫療科技發展,似乎正在駛入「醫療科技深水區」,不僅部分醫界首長、科技大廠對智慧醫療的發展方向感到徬徨外,許多待解的難題和障礙也正在浮現。

然而,歷經4年時間,現在不管是從國內各大展覽,或是每年舉辦的行政院生技產業策略諮議委員會議(BTC),對智慧醫療議題討論,都觀察到臺灣智慧醫療發展已從最初的技術探討,以及醫療與ICT結合之可能性,到去年開始討論如何加速創新醫療科技的落地、商化與支付,顯見臺灣智慧醫療發展面貌已走到不同階段。

為了持續追蹤臺灣智慧醫療發展狀態,本刊也於2023年底至2024年初,進行了一項「臺灣智慧醫療科技落地調查」,進一步追蹤臺灣醫療院所,近兩年在投入醫療科技的現況與挑戰。

問卷調查說明»
鑒於當前科技日新月異,公衛醫療領域亦普遍運用各種新興科技,因此,本刊仍以「全臺醫學中心」為深入對象,進行各醫院於「近兩年智慧醫療科技投資與落地現況」調查。
該問卷共設計五題,題目涉及正在投入研發、已實際導入以及未來看好的智慧醫療科技,與發展智慧醫療挑戰和預算。
其中「智慧醫療科技領域」是參閱《Newsweek》和Statista舉辦的全球最佳智慧醫院(Best Smart Hospitals)評比中的分類,包括電子功能、 遠距醫療、數位影像AR/VR、人工智慧、機器人五大項,填答者在勾選的領域中至少需舉例說明1項應用。
問卷於2023年12月4日開始,共向20所醫學中心發出邀請,截至1月11日,共計回收14份問卷。
此次發送問卷,多數醫院非常快速且詳實的回應本次議題,不過也有少數醫院因行政體系繁忙婉拒此次調查,也有醫院直接回應不參與此項調查。
(備註:電子功能,是指如醫院資訊系統的實施;遠距醫療,例如,使用科技設備進行遠距會診;數位影像AR/VR,例如,使用虛擬實境和擴增實境工具來支援患者的診斷和治療;人工智慧,例如,使用人工智慧和機器學習工具進行數據分析和評估;機器人技術,例如,機器人手術的實施和評估。)

智慧醫療人力資源提升 委員會、專責中心成立

在進入問卷調查分析前,首先觀察到,相較於2019年訪查的填答者,當時的問卷訪查聯繫窗口,多數認為「智慧醫療」的議題太過廣泛、創新,便以無權限、需要更高層級的長官協助填答來婉拒問卷,然而,此次聯繫窗口反而多數直接將問卷,轉由專責智慧醫療的部門回答。

從醫院各公開資訊來看,目前,臺灣至少有三分之二的醫學中心,已經設有專責的智慧醫療組織來推動AI的應用 (見【圖一】) ,甚至有的醫院設立不只一個專責單位。

曾任北榮高齡醫學中心主任、現任關渡醫院的陳亮恭院長分析,智慧醫療專責組織委員會多會以院長的名義來招集各部門主管,進行跨部門的合作,雖然委員會的工作通常無給職也不是固定,但其好處是能橫向溝通,但真正執行工作一般仍是由中心單位的人力來實行,因此,也有不少醫院,同時擁有智慧醫療委員會與智慧醫療發展中心。

進一步觀察,醫療院所設立的智慧醫療專責單位,大部分設立時間落在2019-2022年,其中最早設立的醫院,為中醫大附醫(2016年)、北榮(2017年)、林口長庚醫院(2018年),而他們也不單設立一個專責單位來推動智慧醫療。

事實上,透過這種垂直與橫向的力道來發展智慧醫療,也讓這些醫院更容獲得國際智慧醫療評比的認可。(見【圖二】)

長期致力智慧醫療發展的臺中榮總總院長陳適安,他在北榮擔任副院長時,就是推動北榮、臺灣第一個「智慧醫療委員會」的推手,據了解,該委員會主責將行政、病理、醫療影像、護理系統、教學系統、大數據等相關的AI應用,陸續落地到院內。

也因為北榮智慧醫療委員會在推動智慧醫療上卓有成效,2021年再成立「醫療人工智慧發展中心」,並宣告全面推動醫療人工智慧的研發與應用。

陳適安在2021年轉任到臺中榮總擔任總院長,也率先在院內成立智慧醫療委員會,並以全院為目標,從上到下(Top Down)的方式來推動醫院的智慧化。

然而,也並非所有醫院都必要成立智慧醫療專責組織,成功大學醫學院附設醫院臨床創新研發中心主任蔡依珊醫師就表示,在大部分醫院中,若是與程式開發、系統維運、設備維護等相關工作,多還是由醫院內「醫療資訊室」來主責。

此外,醫院若要新增「中心等級」的一級行政單位,從籌備到成立,通常需要花許多時間準備,若是公家機關其申請的程序更是冗長。像成大醫院2020年成立臨床創新研發中心,其實也是由資訊室同仁轉任出來,以更專注智慧醫療的發展。

明顯地,從專責組織的設立與發展來看,臺灣的醫學中心將智慧醫療發展,當成醫院重要的目標,已是不可或缺的必要轉變,並設有專業的人員來主導整個醫療科技發展。

電子病歷、通訊診療啟動早 遠距醫療、電子功能導入最多

接著進入問卷核心,「近兩年各醫院已導入的智慧醫療領域」,經問卷調查,結果顯示,有13家醫院已實際導入「遠距醫療」,其次是12家已導入「電子功能」,10家導入「人工智慧」,6家導入「機器人」,5家導入「數位影像AR/VR」。(醫療院所導入項目可詳見後文)。

根據填答者提供的項目,在「遠距醫療」中,經歸納落地最多即是以資通訊技術結合5G的連續性血壓、心電圖、呼吸、血氣監測等應用,來增進遠距後送病患安全。

此結果也在預料之中,這幾年全球因疫情影響,加速遠距醫療發展,但臺灣因山地、離島、偏僻地區多,政府早在1986年即修訂醫師法,醫師可親自到山區、離島、偏鄉看診,若情況緊急,醫師還可以用通訊的方式替患者診療,此外加上健保署,長年辦理山地離島地區醫療給付效益提升計畫(IDS計畫)等,都為「通訊診察治療辦法」打下基礎。(遠距醫療相關政策可參閱Vol. 84)

2018年,政府正式通過「通訊診察治療辦法」並定義5類患者為診療對象,放寬遠距診療的資格,醫院在此一大轉捩點後,在執行遠距醫療的業務不僅增加,也促使許多臺灣許多廠商進一步開發各項遠距醫療相關科技。

在「電子功能」方面,依填答者提供的項目,經歸類導入最多是「建置完善的電子病歷系統」。

此結果也與政府政策相關,根據國家發展委員會委託臺灣大學進行的《智慧醫療關鍵議題與對策之研究》報告,臺灣在1986年開始就對醫療資訊進行「電腦化」、「數位化」。

報告也指出,早在 2005 年臺灣各層級醫療院所,已高度利用各種智慧醫療相關的資訊科技,為推動電子病歷交換提供良好的基礎。

為了營造無所不在健康資訊環境,衛福部也在行政院通過的「雲端產業發展方案」下,於2012年執行了臺灣健康雲計畫。

歷經20多年基礎建設,電子病歷系統紮根的投入也成為加速各醫院數位轉型關鍵,部分填答者也分享,有了電子病歷系統建制的基礎,讓醫院與其相關的虛擬健保卡、智慧病房、智慧護理站、以及具有智慧管理的藥櫃系統等,也紛紛分順利落地。

人工智慧技術已成熟?醫療院所大力擁抱

在醫學中心「近兩年正在開發的智慧醫療領域」問答中,統計顯示,其樣貌和「已經導入的智慧醫療領域」存在落差或不同。

正在開發的領域中,有14家醫院表示正在開發「人工智慧」,其次有13家正在開發「遠距醫療」、「電子功能」,10家正在開發「數位影像AR/VR」,6家正在開發「機器人」。

在「遠距醫療」、「電子功能」部分,臺灣因政策布局較早,不管是已經導入或是正在開發,因為有必要且需求,結果相當一致。

但「人工智慧」,這幾年才開始崛起,且非常仰賴技術的「成熟度」,尤其醫療需要高度保護病人安全下,許多醫院對於在前期是否導入人工智慧?依然持觀望角度。

此外,若要讓深度學習技術正常運作,擁有高門檻的電腦算力,至關重要,這又牽涉醫院是否投入經費購入相關的高級電腦有關。因此,在實際落地上,「人工智慧」其得票數,顯示低於「遠距醫療」、「電子功能」。

不過,從此結果也可見,「人工智慧」技術已紛紛在其他行業中被大量驗證與使用,臺灣醫療院所抱持樂觀及期待,因此,在開發的投入上,正在大力擁抱它。

根據填答者分享,他們正在投入的項目,包括:各種「AI輔助診斷」,如病理影像AI輔助診斷、智慧AI疾病分類編碼輔助等;「AI風險預測」,如:手術麻醉風險評估、單導程心電圖心率不整預測及警示系統、胸部X光預測骨鬆症等;「AI客服」,則有醫療服務聊天機器人等。

而在導入與研發項目中,「數位影像AR/VR」、「機器人」在此次調查中,並非突出領域。

成功大學醫學院附設醫院臨床創新研發中心主任蔡依珊表示,目前數位影像AR/VR領域,用最多的就是醫療手術、遠距教學、或醫病溝通,事實上醫院即使有導入,效益也難以衡量,顯示沒有一定必要性。

在機器人方面,她認為,雖然其是目前人力解決最大的幫手,但多數醫院在現有的監管規範框架下,即使要導入如清消、搬運等大型機器人,要醫院在「穿衣改衣」的規定情況下,距離達成恐怕還有一段距離。

各醫學中心智慧醫療 投入預算 「大相逕庭」

從這次調查結果也發現,相較於2019年的調查,各醫院對於發展智慧醫療,已增加許多實質上的計畫與項目。在我們訪查過程中,幾乎所有的醫院也都回覆,醫院在投入智慧醫療的預算上,相較過去都有所提升。

不過,在智慧醫療經費預算調查上(如【圖五】),即使都是醫學中心等級,但各家投入的預算結果差異仍相當大,少則新臺幣1,000萬元以內,多則超過新臺幣2億元。

若進一步以醫院所在地區分析,並沒有北中南經濟消費的差異,反倒是擁有多中心醫療體系的醫學中心單位,一般也有較高的預算經費投入。不過,也有少數醫院在「其他」選項回答表示,預算投入為醫院發展機密,不便透露。

蔡依珊認為,醫院在投入智慧醫療上作法有很多,也涉及人力成本、設備成本等各種建置,其實也很難完整的估算整體預算。

ChatGPT持續發酵  醫學中心看好人工智慧發展

最後,在看好臺灣未來智慧醫療發展領域中(如【圖六】),有13家醫院投給了「人工智慧」、其次9家醫院投給「電子功能」、「遠距醫療」,4家投給「數位影像AR/VR」、「機器人」。

此結果,也與正在研發與實際落地的結果相呼應。過去,臺灣醫療院所在電子功能與遠距醫療布局多年,全民健保病患資訊交流已相對容易,現在要再提升醫療品質,只能借助新興的人工智慧技術。

此外,人工智慧可應用的範圍廣泛,加上ChatGPT掀起醫療改革的旋風,醫療人工智慧成為了各國追隨的方向。

在填答的醫院中,他們也特別看好臺灣可持續利用機器學習和深度學習技術來協助醫療發展,例如:病理影像AI輔助診斷、智慧AI疾病分類編碼輔助,和個體化治療等應用。

不過,臺中榮總陳適安院長認為,臺灣不一定要追隨這些趨勢,像是市調機構StartUs Insights 評比的十大智慧醫療中,排名第十的基因體學(Genomics)研究,該領域在全球都還是發展階段,此外也會需要用到很多超級電腦、量子電腦,這些需要大數據運算與分析領域,反而是臺灣可以著墨的地方。

關渡醫院陳亮恭院長則表示,雖然臺灣有2,300萬人的健保資料庫,適合發展醫療影像AI,但事實上,這樣的產品易受限於樣本的來源,因此,不易被國外買單,就算臺灣現在有能力開發出演算法,但國外大部分都有類似的產品,未來恐怕很難走出好的商業模式。

此外,目前許多癌症AI診斷的工具本質上並沒有創新,因此,陳亮恭認為,「真的要比拚國際,做出差異化,應該是找到新的數位生物指標,開發能改變遊戲規則的創新。」他說。

數位發展將列為評鑑 醫療院所準備好了嗎?

智慧醫療無疑已經是各醫院發展方向,也是政府重要施政。去(2023)年底,衛福部部長薛瑞元,在出席「虛擬健保卡數位創新應用標竿學習與前瞻分享會」時也宣示,預計先從醫學中心開始,在醫院評鑑五大任務中的醫療品質提升上,會將「數位發展」當作醫療品質評鑑之一。

不過,智慧醫療領域範疇龐大,雖然臺灣醫療院所早有投入,但智慧醫療發展每年政策吹的風向又不太一樣,若每項政策都跟進,不只考驗人力,也考驗各家醫院的財政預算。

臺大雲林分院馬惠明院長也擔心,全球醫療數位化的速度已呈指數型的進步,有能力的醫院實質上都會盡力跟上,無法跟進的醫療院所就會以指數型的狀態落後,屆時只會造成更多的醫療不平等。

臺灣醫療科技發展多年下來,在這醫療深水區中,究竟各家醫界首長、資訊長和科技代表們,掌握了自家醫院哪些智慧科技發展方向?值得我們期待並持續追蹤。


衛福部部長薛瑞元(圖左9)在出席「虛擬健保卡數位創新應用標竿學習與前瞻分享會」時宣示,預計先從醫學中心開始,在醫院評鑑五大任務中的醫療品質提升上,會將「數位發展」當作醫療品質評鑑之一。(圖/衛福部)

智慧醫療是福?是禍?需留意「黑天鵝」效應

智慧醫療的發展在全世界儼然是刻不容緩的議題,國內專門負責醫療院所評鑑的財團法人醫院評鑑暨醫療品質策進會(簡稱醫策會),自1999年成立,辦理各項評鑑認證訪查,因應資訊科技發展與應用的進步,2014年起於國家醫療品質獎(NHQA)中新增智慧醫療類競賽,並在2018年起辦理智慧醫院院長大會、2019年又成立臺灣智慧醫療創新整合平台(HST),在促進與把關臺灣醫療發展上,可說是見證臺灣智慧醫療的發展。

本刊特別專訪目前已卸任醫策會執行長、現為醫策會董事的王拔群醫師,分享近幾年醫策會協助國內醫療產在智慧醫療趨勢與發展上的觀察。

他首先指出,醫療會透過科技來協助發展,是有其原因,醫院最在乎醫療品質,但進展這幾十年間,要提升、改善醫療品質,最後都脫離不了「資訊系統的改變」,因此到頭來大部分的解決方案,都需要來自資訊科技(Information Technology)的幫忙。

不過,他認為,大家都在追隨資訊科技帶來的醫療成長,似乎較無意識到醫療科技也開始給醫院、病人帶來黑天鵝 (Black Swan) 效應。在醫院品質管理上有20多年經驗的他,歸類以下兩隻黑天鵝:

黑天鵝一»    醫療科技改變病人安全事件樣貌

根據統計,傳統醫院內病人發生的安全事件,例如:打錯針、給錯藥、輸錯血、病人壓瘡、感染等,即使不一定會使病患致死或受傷,但其比例大約每1,000住院病人日會發生一件。

但他發現,在資訊科技介入越多的地方,正在出現各式各樣的錯誤,包括:計算錯誤、資訊外洩、不當提示、無線網路(Wi-Fi)無法覆蓋所有地方,以造成數據傳輸延遲、錯誤問題、以及不同系統在更新串接時,造成的資訊落差等,都讓「病人安全事件」出現樣貌的改變。

他認為,傳統的病人安全事件,過去能透過SOP來追查哪些環節錯誤,但現在涉及IT的錯誤,就像一個黑箱(Black Box),已很難追查其原因,甚至在使用人工智慧演算法上,究竟有沒有算錯,都無法進一步驗證。

王拔群說,國內一直以來缺乏一個完整的資料蒐集機制,亦欠缺對此類事件調查及分析能力之人才。因此,醫策會也在2021年成立「醫療科技與病人安全風險學習平台(Information Technology-related Patient Safety, ITPS)」,希望能透過此計畫讓醫療機構通報、分享、學習,促進降低資訊科技異常對病人安全的危害程度。

黑天鵝二»    多數智慧醫療技術雖可行但經濟效益低

臺灣智慧醫療科技發展多年,現在已走到如何落地的問題。

王拔群則認為,醫療科技本就是「醫療」與「科技」的結合,兩者都是高度專業的領域。科技廠商都能打造出技術可行的醫療科技,但實際上,不少設備在醫療場域中,其發揮的用途,許多仍不符合經濟效益,即使廠商送給醫院試用,最後也多鎖進醫院倉庫裡。

他進一步舉例說明,廠商都能設計出功能用途多、準確率高的監測設備,而這種設備非常適合放在加護病房(ICU)裡,進行病人即時監測,但不見得每個醫療場域都能適用。

另外,像是電子白板,有些廠商會把介面做的很豐富、很複雜,但真正遇到危急時刻,卻反而增添醫護人員工作障礙。他觀察,複雜的東西反而應該在電腦裡直接操作,而不是用來展示。

他強力建議,許多科技廠商真要跨入醫療,一定要拋棄過去開發「消費性產品」以及代工思維,多站在醫護人員角度真正思考他們的需求。

他強調,智慧醫療科技可以解決人力、提升醫療效能,勢必要投入發展,但他也呼籲,大家在大聲疾呼發展智慧醫療的同時,應同步留意正在發生的黑天鵝效應。


王拔群表示,智慧醫療科技可以解決人力、提升醫療效能,勢必要投入發展,但他也呼籲,應同步留意正在發生的黑天鵝效應。(攝影/巫芝岳)

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 113