即時分析洗腎機(jī)巨量連續(xù)型資料，預(yù)判心衰風(fēng)險與找出最佳洗腎體重

中國北京，2021年5月7日——臺灣洗腎人口密度位居全球第一，年洗腎人口超過9萬人(注1)，其中約5成洗腎病患因心血管疾病死亡(注2)。為能及早預(yù)警，臺北榮民總醫(yī)院與全球數(shù)據(jù)分析領(lǐng)導(dǎo)者SAS，攜手打造“即時血液透析”人工智能(AI)預(yù)判系統(tǒng)，即時接收與運(yùn)算“血液透析儀”即俗稱“洗腎機(jī)”的龐大連續(xù)性生理數(shù)值，為腎友找出“個體差異化”的并發(fā)癥成因，預(yù)判其潛在心臟衰竭機(jī)率，同時找出病患洗腎后最理想的體重，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(fēng)險，提高每次洗腎效益。

目前該系統(tǒng)預(yù)判透析病患心臟衰竭準(zhǔn)確度達(dá)90%，也成功協(xié)助降低80%的干體重預(yù)估誤差率。而即時警示功能，也讓第一線護(hù)理人員原先頻繁巡視與記錄時間，從平均30分鐘大幅縮減為3分鐘，使其有更多余力照護(hù)病患透析的并發(fā)癥和及時處置。此“即時血液透析”人工智能(AI)預(yù)判系統(tǒng)下一步還將結(jié)合影像辨識資料，預(yù)警肺積水并發(fā)風(fēng)險。

臺北榮總內(nèi)科部唐德成部主任表示: “過往礙于技術(shù)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，讓我們做到『毫秒』級即時掌握并監(jiān)測每位病患獨(dú)特的因子，達(dá)到人工智能的預(yù)判，可謂是成功邁向智慧醫(yī)療的重要里程。”

SAS臺灣陳愷新總經(jīng)理也回應(yīng):“未來醫(yī)學(xué)是化被動為主動，導(dǎo)入人工智能即時串流分析，有利于北榮全院推展醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)。屆時不僅能以精準(zhǔn)數(shù)值提升診療效率，還可進(jìn)一步為醫(yī)院累積“相似病患(Patients Like You)”的珍貴數(shù)據(jù)庫，加速實(shí)踐個人化疾病風(fēng)險預(yù)測。”

以往在血液透析(洗腎)療程中引發(fā)的并發(fā)癥，例如血壓下降等，醫(yī)師多是于癥狀發(fā)生時，利用當(dāng)下癥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(fā)“即時血液透析”人工智能預(yù)判系統(tǒng)，突破限制，即時運(yùn)算病患高達(dá)200組不斷動態(tài)變化的生理和透析機(jī)數(shù)值，如動靜脈壓力、血液流速等，加上納入北榮大數(shù)據(jù)中心病患病歷資料、檢驗(yàn)結(jié)果、用藥資訊等多元資料，可以分析每人每年近300萬筆的巨量資料，因而得以有效找出針對“個人量身監(jiān)測”的異常模式，即時于病患發(fā)生心衰竭危機(jī)前，搶先發(fā)出警報讓醫(yī)護(hù)人員做預(yù)先處置。此機(jī)制目前針對心臟衰竭風(fēng)險預(yù)測準(zhǔn)確度達(dá)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(zhì)、減少醫(yī)療花費(fèi)，同時降低家屬照護(hù)的身心壓力。

此外，洗腎治療的理想體重即干體重(注3)設(shè)定一直是重要課題。如果洗腎時脫水速度太多或太快，容易讓病患洗腎時血壓下降，引發(fā)休克甚至死亡。然而病患理想的干體重會隨身體狀況而略有改變，因此長久以來干體重設(shè)定，需仰賴醫(yī)師臨床經(jīng)驗(yàn)判斷，并多次“Trial and Error”來回微調(diào)才得以定義。目前透過這套系統(tǒng)，動態(tài)即時地于透析患者每次洗腎時，給予最理想的干體重，可讓醫(yī)生的體重調(diào)整誤差從過去的200克縮限到40克內(nèi)，誤差率成功降低了80%，給病患最適切的脫水量診療，讓腎友到醫(yī)院洗腎效率得以提升。

此次分析個案中，即有一位73歲腎友，因本身已存在心血管相關(guān)疾病，過去干體重設(shè)定的方法是由醫(yī)師藉由臨床經(jīng)驗(yàn)、檢驗(yàn)數(shù)值和胸部X光片，判斷肺部積水情形，但是病人仍然短時間內(nèi)多次因?yàn)樾呐K衰竭、呼吸喘的問題反復(fù)住院。目前藉由人工智能模型的預(yù)測，已有效建議醫(yī)護(hù)人員干體重值，并成功掌握病患因心衰竭住院的因子，病人現(xiàn)在已能規(guī)范于門診追蹤。

臺北榮總與SAS預(yù)計(jì)下一步將拓展人工智能(AI)技術(shù)結(jié)合影像辨識資料，預(yù)判病患“肺積水”機(jī)率，進(jìn)一步掌控體液過多對洗腎病患帶來的呼吸急促、心衰竭及高血壓的風(fēng)險。未來雙方還將導(dǎo)入邊緣運(yùn)算部署于更多醫(yī)療儀器的應(yīng)用，協(xié)助醫(yī)界結(jié)合人工智能技術(shù)，加速實(shí)踐醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)。

注1: 資料來源:衛(wèi)生福利部中央健康保險署-108年度門診透析預(yù)算執(zhí)行概況

注2:美國腎臟資料系統(tǒng)(USRDS, US Renal Data System) 2008年統(tǒng)計(jì)資料

注3:「干體重」是指透析后的體重，透析病人在透析治療清除液體后，身上沒有發(fā)生水腫或脫水過多的情形，且血壓正常無不適現(xiàn)象，此體重稱為干體重。干體重會隨身體狀況而有所增減，所以需要不斷地評估并持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測。

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