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北榮攜手SAS建立AI預判系統 降低洗腎乾體重80%計算誤差

北榮資訊室高級工程師朱原嘉(左一)、SAS台灣總經理陳愷新(左二)、北榮院長許惠(右三)、北榮內科部主任唐德成(右二)、北榮內科部腎臟科醫師歐朔銘(右一)。蔡騰輝攝

台灣洗腎人口高達9萬人,約莫50%洗腎患者因心臟衰竭在內的心血管疾病而死亡。為了提高醫護人員對洗腎病人的照顧成效,及舒緩醫療人力工作負荷,進而達成智慧醫療和精準醫療的目標,台北榮民總醫院(以下簡稱北榮)與電腦軟體公司賽仕(SAS)合作,透過北榮長年累積的可分析醫療大數據,建立「即時血液透析AI預判系統」,成功降低80%的洗腎乾體重計算誤差率。

AI分析200組資料 限縮乾體重計算誤差

根據衛生福利部中央健康保險署108年度門診透析預算執行概況資料顯示,台灣血液透析(俗稱洗腎)人口已超過9萬人。對此,北榮內科部主任唐德成表示,洗腎密度位居全球之冠的台灣,現在已經能透過機器學習、戰情儀表板、具備醫療物聯網功能的洗腎機,全面提高醫護人員的工作效率、精準算出病人該有的乾體重數量,進而提升洗腎患者的安全和生存率。

乾體重指的是透析後的病人體重。透析病人在透析後,身上沒有發生水腫或脫水的狀況,且血壓正常無不適現象,此時的體重稱為乾體重。乾體重會隨著身體狀況有所增減,因此醫療人員需要不斷評估且持續監測。

洗腎容易引發的併發症如因血壓下降快速,所導致的休克甚至死亡。為了提升病人安全與提供醫護人員更多治療依循,北榮與SAS共同建立的「即時血液透析AI預判系統」,藉由病人洗腎時,洗腎機上超過200組的即時生理與透析機數據,如動靜脈壓力、血液流速等,加上北榮大數據中心擷取的病人病歷、檢驗結果、用藥資訊,產出即時的個人化數據模型。

模型現已有90%的準確度,能協助醫師與護理師及早研判可能發生心臟衰竭的風險高低、在病人身體感到不適之前,醫護人員即提供預防措施和調整洗腎機參數。AI系統目前的成效已能將過去洗腎體重調整誤差從300~500公克,限縮到40公克以內,大幅降低80%的誤差率,也讓精準治療的落實更進一步。

洗腎血液估算不再只靠經驗 AI精準治療降低成本

當腎功能僅剩5%時,殘存功能已不足以應付身體代謝所需,腎功能衰竭病人會出現像是意識障礙、肺水腫、心衰竭、貧血、高血鉀等危及生命的症狀。目前現行療法包括腎臟移植、血液透析、腹膜透析。其中,血液透析是指醫護人員利用洗腎機協助腎功能衰竭病患,將體內含尿毒較高的血液引導出身體,經過洗腎機的過濾,再將乾淨血液送回體內。

要將血液引出體外再送回體內,就必須計算要引導多少血量到洗腎機過濾。過往都由醫師的經驗而定,像是先從病人5%的體重來估算。若洗腎病患60公斤,那就是要透析3公斤的血液,但很多時候,病人身體對於醫療處置的實際反應都不一樣。如果洗3公斤的血液太多造成病人身體不適,醫師就會再嘗試2.5公斤,若太少就會改試3.5公斤,而這樣的過程都讓過往洗腎血量與乾體重的計算試錯必須耗費3個月。

唐德成表示,AI系統已能讓護理師巡視和記錄的時間從30分鐘大幅縮減至3分鐘,也大幅減少病人抽筋、掉血壓、頭昏等不適狀況。在洗腎科技的共同開發與導入應用上,北榮與各方團隊正藉由AI影像辨識,研發預判洗腎病患「肺積水」的機率,希望進一步掌握體液過多,對病人造成的呼吸急促、心衰竭、高血壓等風險。

延伸閱讀:造福超過1,000人次 中國醫大推居家血液透析系統

蔡騰輝

DIGITIMES電子時報智慧醫療主編蔡騰輝Mark Tsai
專注研究智慧醫療產品、技術、服務導入場域時,所遇到的困難癥結與如何克服要點。
有時喜歡用德文思考,用英文採訪
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