醫療業 成大醫院 NVIDIA DGX 敦陽科技 超級電腦

NVIDIA DGX 運算力突破極限 輔助臨床醫師制定專屬療程

成大醫院導入 AI 超級電腦 高速基因分析促進精準醫療

2021-04-06
資訊科技技術的成熟正在推動各產業落實智慧化應用,對於醫療院所而言,現階段發展智慧醫療的關鍵在於達到精準醫療。國立成功大學醫學院附設醫院(以下簡稱成大醫院)為了實施基因體精準醫學計畫,引進NVIDIA DGX超級電腦,打造全方面基因體醫學核心實驗室技術分析平台,基於精準的演算模型分析全基因、影像等醫療大數據,發展遺傳及癌症疾病的精準預防、診斷治療,不僅改變臨床看診模式,亦增添新的營運項目。

目前成大醫院正積極推動的精準醫學,成大醫院腫瘤醫學部醫師林鵬展指出,主要分為基因體與影像。基因體是協同生物資訊團隊溝通實作,解決臨床上遭遇的困境,例如俗稱泡泡龍症的皮膚和感覺器官遺傳性疾病,明顯的特徵是孩子從小就出現皮膚傷口難以癒合現象,大多來自先天性基因缺陷所導致,必須經過全基因篩檢才可精準找到病因,制定出有效的控制或治療方法。

問題是過去的全基因檢測,若僅以一般電腦的CPU運算,林鵬展實際的經驗是每人得耗費約20小時,如今運用NVIDIA DGX超級電腦運算則可縮短到25分鐘,運算效能提升超過40倍,讓醫療團隊得以有更多時間深入探討肇因,或探索其他罕見疾病。

NVIDIA DGX超級電腦除了擁有GPU高速演算能力,成大醫院臨床創新研發中心主任蔡依珊認為,對醫療院所而言,更關鍵的是提供NVIDIA Clara平台整合影像、基因體研究、病患監測和藥物開發,並且串連學術單位分享成果,讓醫療業界得以免費下載演算模型,再持續餵入自家病患醫療資料,來提高精準度。為了確認可靠度,林鵬展實際驗證NVIDIA提出的Parabricks基因體定序套件,以及成大醫院專業醫療團隊既有人力研究分析的結論,兩者一致性高達98%以上,足以顯見資訊科技技術之成熟,才取得醫療團隊信任採用。

成大醫院臨床創新研發中心主任蔡依珊(左)與成大醫院腫瘤醫學部醫師林鵬展(右)攜手引進NVIDIA DGX超級電腦推動精準醫學。

至於影像處理方面,NVIDIA DGX超級電腦已內建十多種影像自動切割方法可訓練演算模型,現階段可達八成以上的精準度,隨著影像資料持續不斷訓練,精準度勢必可進一步提升,幫助醫師快速地判斷病患狀態。蔡依珊說明,通常病患在門診完成影像檢查之後,資料會被拋送到醫療影像系統,讓各科別、診室可存取查看,引進DGX超級電腦則可讓醫療影像得以進一步加值開發,例如偵測腫瘤特徵等應用。

目前NVIDIA技術團隊正在協助成大醫院後台系統工作流程中納入AI輔助標註機制(AI-Assisted Annotation)技術,讓過去必須靠專業知識及人力肉眼判斷異常的苦工,可在醫療影像被拋送到後台系統時,自動切割出異常畫面,運用影像組學(Radiomics)提取醫療影像特徵,餵入演算模型分析數值,轉換成為評估量化指標,以科學化方法輔助醫師判斷疾病風險。隨著影像餵入的資料量增加,亦可進一步驗證演算模型的預測能力,將來為病人看診時,醫師不只可從影像判斷病徵,同時可參考演算模型分析預測的論述。

值得一提的是,醫師與IT跨領域溝通與協同合作,勢必需要系統整合商扮演橋接與轉譯的角色,蔡依珊指出,敦陽科技身為NVIDIA的合作夥伴(NVIDIA PARTNER NETWORK),不僅深諳成大醫院組織分工架構、採用的應用系統,同時熟知醫療領域相關技術與供應商,當需求單位提出想法時,敦陽科技正可扮演居間協調與溝通的角色,促進學習彼此專業用語,加速跨領域溝通效率,讓專案如期如質完成。

NVIDIA DGX超級電腦輔助全基因檢測,運算效能提升超過40倍,讓醫療團隊得以有更多時間深入探討肇因,或探索其他罕見疾病。

 


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