心肌灌注掃描智慧化 AI助預判心導管治療結果

2024-09-30 21:00

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亞東紀念醫院心臟醫學中心主任吳彥雯(左)、台大醫院核子醫學部主治醫師柯紀綸(中)、亞東紀念醫院核子醫學科主任汪姍瑩(右),投入研發「One Model Fit All:心肌灌注掃描免常模一站式最佳冠心症診斷治療及預後全模型」。(圖/風傳媒團隊攝影)

亞東紀念醫院心臟醫學中心主任吳彥雯(左)、台大醫院核子醫學部主治醫師柯紀綸(中)、亞東紀念醫院核子醫學科主任汪姍瑩(右),投入研發「One Model Fit All:心肌灌注掃描免常模一站式最佳冠心症診斷治療及預後全模型」。(圖/風傳媒團隊攝影)

心導管手術是用於檢測、治療部分心血管疾病的常見方式,但假使作為患者,當你知道治療後僅能改善百分之六的心肌缺氧時,你是否仍會接受這項侵入式手術?由亞東、台大兩家醫院所組成團隊,費多年心力投入AI精準治療,透過人工智慧,大幅提升「核醫心肌灌注掃描」的影像判讀準確性,可作為心導管施術與否之依據,相關研究已連獲未來科技獎、國家新創獎等獎項,將來還可望廣泛應用其他心肌檢查工具,創新醫療、造福人群。

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這支由亞東紀念醫院心臟醫學中心主任吳彥雯領軍的醫療團隊,其開發產品的全稱為「One Model Fit All:心肌灌注掃描免常模一站式最佳冠心症診斷治療及預後全模型」,其目的即在於增進心肌灌注掃描的診斷效能,減少判讀時的偽陰性、偽陽性。

在亞東紀念醫院心臟醫學中心主任吳彥雯領軍之下,研究團隊將人工智慧運用於心肌灌注掃描。(圖/風傳媒團隊攝影)
在亞東紀念醫院心臟醫學中心主任吳彥雯領軍之下,研究團隊將人工智慧運用於心肌灌注掃描。(圖/風傳媒團隊攝影)

吳彥雯指出,門診中當病人主訴胸悶、胸痛,懷疑有冠心病時,有非常多的檢查工具,比如大家應該都聽過的運動心電圖、電腦斷層等等,而核醫心肌灌注掃描也是其中一種,可透過先進的半導體單光子掃描儀,早期發現心肌血流異常或結疤,視其影像判讀結果,往往是決定執行心導管的重要關鍵,可說是「心導管的守門員」。

然而,雖然心肌灌注掃描在臨床上已應用數十年,但由於其診斷仰賴醫師判讀,人為差異在所難免,而雖然部分醫院會使用商用軟體輔助分析,但其常模資料庫均來自歐美人種,套用於亞洲人未必相符,便有誤判之可能。亞東、台大團隊即有鑒於此,決心研發一站式AI預測模型,透過深度學習,即可在分析影像時,快速判斷冠狀動脈是否堵塞,以及進一步預測患者若接受心導管治療,其改善狀況如何。

吳彥雯提到,除了每個醫師對於影像的判讀可能有所不同之外,核子醫學掃描還可能受到很多其他影響,比如病人的胖瘦等身材造成遮蔽效應,或是病人呼吸用力、心臟會移動等等,何況每家醫院的設備等級、狀態也不同,都可能干擾到判讀的客觀性。但AI人工智慧能全自動處理影像,並把結果具象化,讓醫師最後能清楚地向患者解釋病情,利於做出「是否要做心導管」的決策。

何以「是否要做心導管」如此重要?吳彥雯解釋,假使一項診療對患者的效益是「有賺無賠」,那可能不用考慮那麼多,但心導管是介入治療,有其一定的風險,所以透過人工智慧,是希望更準確地讓「真正該做心導管的人才去做」,既照顧病人安全,也減少醫療耗費。

而根據團隊研發出的一站式AI預測模型,重新比對亞東、台大醫院過去進行核醫心肌灌注掃描、後來也施作心導管的案例之後,發現可能有多達百分之二十做心導管的患者,其實不必進行這項手術,因為術後心肌缺氧的進步有限,其效益或許未必值得承擔風險。

吳彥雯舉例,比如傳統氣象報告可能只知道下不下雨,但現在可以預測降雨機率,心肌灌注掃描也是如此,以前可能僅能知道「有病沒病」,但現在AI判讀後,如果告訴患者有冠心病機率是80%,風險很高,病人很可能會決定做心導管,但如果只有6%機率真的有病呢?醫病決策可能就會不同,好比氣象告訴人們今天有6%機率下雨,大家不一定會帶傘。

目前亞東、台大團隊關於「One Model Fit All:心肌灌注掃描免常模一站式最佳冠心症診斷治療及預後全模型」的研究成果,除獲得多個獎項,並已在國內申請專利之外,未來則計畫與設備、儀器廠商合作,讓該技術在不同醫院、不同國家皆能應用。

台大醫院核子醫學部主治醫師柯紀綸(左)提到,團隊希望相關技術在不同國家、醫院都能應用。(圖/風傳媒團隊攝影)
台大醫院核子醫學部主治醫師柯紀綸(左)提到,團隊希望相關技術在不同國家、醫院都能應用。(圖/風傳媒團隊攝影)

團隊成員之一、台大醫院核子醫學部主治醫師柯紀綸指出,團隊在人工智慧的模型裡面,增加調校的方式,以便適用於不同國家、醫院,令其能夠普及化。目前也希望能將系統做到更完整,更快實踐團隊的理念,為醫療帶來貢獻。

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