蔡宗廷團隊 引領AI進入外科

(台北內科週報第622期/2024年3月18日-2024年3月24日)

【逐夢築夢特稿】為何外科會需要AI呢?林口長庚醫院骨科部脊椎科蔡宗廷主任說,外科可以運用人工智慧AI的運算,協助醫師群面對高難度、高精密度手術時,做出最適宜的判斷,讓手術精準進行的精準醫療。

蔡宗廷醫師是林口長庚醫院骨科部脊椎科的靈魂人物,談到如何研發AI協助脊椎病灶判讀時的神情,他說:「我喜歡接觸新科技,喜歡參加論壇,在聆聽演講時,我會不停地思考如何將這些新科技運用在醫學上。」他的興趣加上大膽嚐試,讓他的團隊不斷精進、創新,成為長庚醫療集團閃亮的新星。

▲林口長庚醫院骨科部脊椎科蔡宗廷主任(第2排左1)與雲象科技葉肇元執行長(第2排左2)共同帶領的團隊,陽光又有活力(照片係蔡宗廷醫師提供)。

2019年,他帶領的團隊發表了「3D列印個人化導板進行微創椎弓根螺釘植入固定手術技術」,讓醫師群不需反覆透過電腦斷層影像調整植入路徑,大幅縮短手術時間,還能夠以微創手術方式,避免損傷脊椎骨周圍重要的血管和神經組織,不僅獲得國家新創獎,並獲得國際期刊青睞刊登。

同樣在2019年,他再發表了全球首篇「脊椎量化AI」,只需要1秒就準確地從患者脊椎X光片中標出特徵點,計算出各種脊椎角度,大幅提高醫師在判讀X光片時的治療決策,因而在國際期刊「臨床醫學雜誌」刊登後,立即引起世界各國醫學界廣泛關注及討論。

他說,「3D列印製作個人化的微創定位導板,操作者僅需要沿著導板上螺釘植入的通道,便可以成功植入椎弓根螺釘,大幅提高手術安全性,林口長庚醫院已申請專利」;「脊椎量化AI」可節省醫師以往傳統判讀X光片需花半小時的時間,有助簡化手術前的繁複手續,以及精準預判。「我和雲象科技葉肇元執行長組成的團隊,花了半年時間,讓AI深度學習後,能1秒判讀病人脊椎病灶」,蔡宗廷主任如是說。

▲林口長庚醫院骨科部脊椎科蔡宗廷主任談起運用AI人工智慧,協助脊椎外科醫師手術前判讀時,專業又穩重(照片係有故事公司提供/戴安瑋攝)。

如何讓AI深度學習呢?他表示,「我們使用AI約2210張病人的脊椎X光片讓AI深度學習,每張X光片先從頸椎到尾椎繪出2個點,讓AI抓出病患脊椎駝背情形,之後再多繪幾個點,讓AI運算,1張X光片最少標註了45個點,經過這樣的深度學習後,AI可以換算出各種角度,快速找出脊椎各種角度」、「AI是透過大數據的洗禮,它憑藉著這些大數據進行有效率的判斷,可以減輕醫師手術前傳統判讀的繁複負擔」。這項研究連續3次在國際期刊中發表,其中1篇更是全球首篇。

在林口長庚醫院骨科部脊椎科20幾年的蔡宗廷主任表示,骨科病患以外傷、骨骼退化兩大類為主,最怕碰到的是年紀大、骨質流失(骨質疏鬆)的病患,傳統手術是「大醫師大傷口」,需要權威的主治醫師主陣開大刀,手術期間要非常小心、高度專注;現在醫學發達,有電腦斷層、核磁共振、影像導航,甚至機械手臂等相助,手術成功率非常高,加上AI協助判讀與手術規劃,未來會愈來愈好。

今後,會是AI的天下嗎?他淺淺地微笑說,「不會。因為AI無法取代人腦,AI只能在大數據中不斷進行運算,人腦則是靈活的、創新的,這是AI無法觸及的」。您會繼續關注新科技,並將新科技注入到醫學嗎?他點點頭說「會」,並表示,他的信念是「人生就像騎單車,需隨時保持平衡,穩紮穩打的一直向前邁進」。

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