北荣携手SAS以 AI预判心衰 再提升洗肾安全

放大字体  缩小字体 发布时间:2021-05-07 14:50:16

即时分析洗肾机巨量连续型资料,预判心衰风险与找出最佳洗肾体重

中国北京,20215月7日——台湾洗肾人口密度位居全球第一,年洗肾人口超过9万人(1),其中约5成洗肾病患因心血管疾病死亡(2)。为能及早预警,台北荣民总医院与全球数据分析领导者SAS,携手打造“即时血液透析”人工智能(AI)预判系统,即时接收与运算“血液透析仪”即俗称“洗肾机”的庞大连续性生理数值,为肾友找出“个体差异化”的并发症成因,预判其潜在心脏衰竭机率,同时找出病患洗肾后最理想的体重,减少肾友因脱水不足所造成的呼吸不顺与心脏衰竭再住院的风险,提高每次洗肾效益。

目前该系统预判透析病患心脏衰竭准确度达90%,也成功协助降低80%的干体重预估误差率。而即时警示功能,也让第一线护理人员原先频繁巡视与记录时间,从平均30分钟大幅缩减为3分钟,使其有更多余力照护病患透析的并发症和及时处置。此“即时血液透析”人工智能(AI)预判系统下一步还将结合影像辨识资料,预警肺积水并发风险。

台北荣总内科部唐德成部主任表示: “过往碍于技术限制只能利用人工抄写与资料的回溯性分析,透过这次与SAS的合作,让我们做到『毫秒』级即时掌握并监测每位病患独特的因子,达到人工智能的预判,可谓是成功迈向智慧医疗的重要里程。”

SAS台湾陈恺新总经理也回应:“未来医学是化被动为主动,导入人工智能即时串流分析,有利于北荣全院推展医疗物联网。届时不仅能以精准数值提升诊疗效率,还可进一步为医院累积“相似病患(Patients Like You)”的珍贵数据库,加速实践个人化疾病风险预测。”

以往在血液透析(洗肾)疗程中引发的并发症,例如血压下降等,医师多是于症状发生时,利用当下症状或仪器资料做判断才介入治疗,且能掌握潜在因子的资料量每人每年仅约1,500笔。本次开发“即时血液透析”人工智能预判系统,突破限制,即时运算病患高达200组不断动态变化的生理和透析机数值,如动静脉压力、血液流速等,加上纳入北荣大数据中心病患病历资料、检验结果、用药资讯等多元资料,可以分析每人每年近300万笔的巨量资料,因而得以有效找出针对“个人量身监测”的异常模式,即时于病患发生心衰竭危机前,抢先发出警报让医护人员做预先处置。此机制目前针对心脏衰竭风险预测准确度达到90%,不仅有助提升病患存活率,还可减少病患因心脏衰竭的再住院率,提高生活品质、减少医疗花费,同时降低家属照护的身心压力。

此外,洗肾治疗的理想体重即干体重(3)设定一直是重要课题。如果洗肾时脱水速度太多或太快,容易让病患洗肾时血压下降,引发休克甚至死亡。然而病患理想的干体重会随身体状况而略有改变,因此长久以来干体重设定,需仰赖医师临床经验判断,并多次“Trial and Error”来回微调才得以定义。目前透过这套系统,动态即时地于透析患者每次洗肾时,给予最理想的干体重,可让医生的体重调整误差从过去的200克缩限到40克内,误差率成功降低了80%,给病患最适切的脱水量诊疗,让肾友到医院洗肾效率得以提升。

此次分析个案中,即有一位73岁肾友,因本身已存在心血管相关疾病,过去干体重设定的方法是由医师藉由临床经验、检验数值和胸部X光片,判断肺部积水情形,但是病人仍然短时间内多次因为心脏衰竭、呼吸喘的问题反复住院。目前藉由人工智能模型的预测,已有效建议医护人员干体重值,并成功掌握病患因心衰竭住院的因子,病人现在已能规范于门诊追踪。

台北荣总与SAS预计下一步将拓展人工智能(AI)技术结合影像辨识资料,预判病患“肺积水”机率,进一步掌控体液过多对洗肾病患带来的呼吸急促、心衰竭及高血压的风险。未来双方还将导入边缘运算部署于更多医疗仪器的应用,协助医界结合人工智能技术,加速实践医疗物联网。

注1: 资料来源:卫生福利部中央健康保险署-108年度门诊透析预算执行概况

注2:美国肾脏资料系统(USRDS, US Renal Data System) 2008年统计资料

注3:「干体重」是指透析后的体重,透析病人在透析治疗清除液体后,身上没有发生水肿或脱水过多的情形,且血压正常无不适现象,此体重称为干体重。干体重会随身体状况而有所增减,所以需要不断地评估并持续进行监测。


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