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經濟部智慧財產局

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國家發明創作獎

腹腔異常游離氣體深度學習檢測方法及腹腔異常游離氣體深度學習檢測系統

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AI賦能 提升氣腹診斷效率與準確度

腹痛求診人數驚人,最致命的氣腹若延誤診斷24小時,死亡率將飆升八倍!傳統流程上電腦斷層影像判讀耗時費力,新北市立土城醫院薛承君醫師帶領團隊開發出AI自動判讀技術,能即時偵測異常游離氣體並發出警示,有效提升準確度與臨床效率。

根據衛福部統計,2023年因腹痛求診的人數超過兩百萬人次,占總就診人數的9.86%,在所有腹痛病人中,最危險的情形莫過於氣腹,也就是腹腔內有異常的游離氣體,臨床上通常代表器官或腸子破裂,必須緊急手術,延誤診斷將危及生命安全。

自動判讀 加速診斷流程

新北市立土城醫院急診醫學科科主任薛承君指出,要偵測腹腔異常游離氣體,目前公認最敏感、準確的方法是電腦斷層,但每次檢查後產生的影像可能多達一百張以上, 需高度仰賴臨床醫師及影像診療科醫師花費時間和精力進行判讀。然而在實際醫療作業上,同時間有多位病人求診且現場資訊繁雜, 加上臨床各類業務干擾,醫師無法全天候或即時進行影像判讀,或者因為經驗不足、過度疲勞,遺漏了影像上潛在高致命性的游離空氣,導致醫療糾紛層出不窮。

「氣腹因為延誤診斷,死亡率每隔24小時將暴增八倍以上,在醫療上有診斷時效的急迫性與不可或缺性。」薛承君強調。土城醫院薛承君醫師團隊經過一年多的時間研發,並於2023年5月取得「腹腔異常游離氣體深度學習檢測方法及腹腔異常游離氣體深度學習檢測系統」專利技術,可自動偵測出電腦斷層影像是否有異常游離氣體存在,將傳統診斷氣腹平均時間從最長153分鐘縮短到5分鐘內,同時會發出警示通報現場醫師與影像診療科醫師做進一步確認,加速處理流程。

技術新穎 準確度達九成

本發明技術成功與現有電腦斷層機器結合的人工智慧自動判讀軟體,相較於傳統檢測技術,不僅訓練資料量較多、能辨別腹腔或非腹腔的氣體,且可應用於無顯影劑電腦斷層影像,解決過去病人因各種情況而無法施打顯影劑的難題。再者,本技術採用高敏感性的肺部實質判讀的窗寬條件(Lung Window),對於整體游離氣體在腹腔影像上的形狀、密度、大小、分布等細節更加清楚,同時結合多張影像作為判讀依據。根據驗證結果,單張影像氣腹判讀結果準確度達91%,當整組電腦斷層影像中若有4張以上的影像有氣腹時, 準確度可達100%。

「由於技術深具新穎性與進步性,研發過程中也經歷許多磨練與挫折。」薛承君提及,團隊成員涵蓋老中青三代,雖然想法上需要磨合,但也從不同層面激盪出新的火花;此外,由於訓練模型需要高速運算, 需要經費支持,所幸長庚體系有很完善的研究制度,讓研究能順利進行。

持續精進 達到醫病雙贏

這套系統自2023年8月實際落地,以土城醫院為例,截至2024年10月已針對81萬張電腦斷層影像進行判讀,檢測出83位氣腹病人,並即時警示通報,讓病人在時效內完成緊急手術,成效顯著。

薛承君指出,團隊也進一步成功研發腹腔游離氣體影像分割定位技術,可自動標示出電腦斷層影像編號及游離氣體的精準位置, 提供更詳細臨床資訊,提升醫療效率和品質, 達到醫病雙贏。

  • 發布日期:114-08-15
  • 更新日期: 114-08-15
  • 發布單位:專利行政企劃組
  • 點閱次數:8
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