錯過這次,新「護國神山」恐淪醫療代工!——台灣需要怎樣的醫療AI軟體建設?

錯過這次,新「護國神山」恐淪醫療代工!——台灣需要怎樣的醫療AI軟體建設?
台灣擁有發展智慧醫療的潛力,但須克服軟體業上的弱勢。圖片來源:Shutterstock
2020-12-02
文・葉肇元(雲象科技執行長)
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智慧醫療,是台灣未來產業最重要的方向之一,絕對有潛力成為下一座護國神山。

台灣雖有很強的資通訊產業及醫療產業,但要發展智慧醫療,必須有軟體業的參與。畢竟,「智慧」要靠軟體來實現。

然而,台灣要發展智慧醫療,目前面臨一個非常大的問題——那就是台灣軟體業不強(關於此討論,可參考我之前的文章〈為什麼台灣的軟體業不強?〉)。

台灣的軟體業不強,除了從實際的市場狀況來看,從政府的建設計畫也可輕易看得出來——行政院前瞻基礎建設中的數位建設,幾乎全都是硬體建設,不見軟體建設的蹤影。(延伸閱讀|(下)醫療AI,台灣來得及嗎?|軟體才是成功關鍵 國家產業會議卻由硬體大老發聲

行政院前瞻基礎建設中的數位建設,大多是關於硬體建設。行政院前瞻基礎建設中的數位建設,大多是關於硬體建設。圖片來源:截自行政院網站

什麼叫軟體建設?

舉個例子,美國國家科學基金會(National Science Foundation, NSF)在1998至2016年間,總共花費了96億美金在和研究用軟體相關的補助。這些補助所支持的軟體建設,從位階非常高的美國研究軟體永續發展機構(US Research Software Sustainability Institute, URSSI),到很實際的研究用軟體工具,如分析基因定序資料的整合性軟體平台Galaxy Platform都有。

美國國家衛生研究院(National Institute of Health, NIH)也支持了許多重要的研究用軟體工具的開發,最著名的是影像分析用的軟體ImageJ(舊名為NIH Image),以及研究資料庫管理系統XNAT。NIH甚至有一個計畫補助類別,是要資助持續的軟體開發及維護(PAR-08-010)。

美國國家癌症研究院(National Cancer Institute)則是建置了大型研究用資料庫,最著名的是癌症基因資料庫The Cancer Genome Atlas(TCGA),以及癌症影像資料庫The Cancer Imaging Archive(TCIA)。

美國國家癌症研究院建置了大型研究用資料庫如癌症基因資料庫、癌症影像資料庫等。美國國家癌症研究院建置了大型研究用資料庫,如癌症基因資料庫、癌症影像資料庫等。圖片來源:截自GDC網站

台灣呢?我不清楚科技部是否有補助研究軟體的開發,就算有,成效顯然不彰;因為台灣研究人員做研究時,用的大多是美國人開發的軟體。

就醫療AI的發展而言,台灣並沒有方便業界使用的資料庫,仍仰賴美國的資料庫。目前為止,台灣建置的生醫資料庫都是程度不等的災難,幾乎沒一個有商用價值。

有的有設計瑕疵,導致無法合法商用;有的則是資料收集策略錯誤,無法被用來開發有用的AI模型;有的則是執行問題、行政程序阻礙、過嚴的監管以及不合理的收費機制。

而即將要上路的「健康大數據永續平台」,眼看也即將重蹈覆轍,這不只是浪費公帑,更是浪費了發展智慧醫療的重要契機。

軟體建設的缺乏,是台灣醫療AI發展緩慢最重要的原因之一。為何說台灣醫療AI發展緩慢?舉例來說,目前為止,台灣食藥署僅核可了兩項醫療影像AI醫材產品,美國則已經有幾十樣;而台灣核可的這兩樣,在美國都已有前例,並非創新的產品。

此外,台灣醫材法規制度的落後,也嚴重阻礙了智慧醫療的發展。台灣連軟體醫材(software as a medical device)的專門規範都沒有,到現在還認為醫療軟體只是硬體的附屬物(software contained in medical device)。我對於台灣智慧醫療的發展,實在憂心忡忡。

台灣硬體業太強,一講到科技發展,就先想到硬體建設,接下來就沒了。硬體建設並非不重要,但軟體建設與硬體一樣重要。電腦硬體若沒有軟體,就是廢鐵一堆;一台高規格電腦若搭配很爛的軟體,也一點用都沒有。(延伸閱讀|台灣不能只靠半導體——醫療科技創新不只是產業問題,而是國安問題

軟體建設該怎麼做?

在這邊先打個預防針——我不敢自稱專家,我跨域跨太大,跨到自己都不確定我在哪個領域稱得上有專業;我進入軟體業5年,看到各種亂象,很少聽到有人發聲,我只好站出來當箭靶——希望我的意見可以拋磚引玉,敬請軟體界及各界前輩們盡量批評指教。

從資料庫建置來說,我觀察到的問題是,政府的資料庫計畫,都是為了建資料庫而建資料庫,並不清楚資料庫的用途。

例如,「健康大數據永續平台」主軸計畫,是請各醫院提案,就是把想用途的責任交給提案機構;而每個提案機構想的用途都不同,最後就會建構出一個資料龐雜、無法整合做資料科學應用的資料庫。

我認為,有用的國家級資料庫,應該是政府想清楚後,規劃資料收集策略,針對用途做有目的地徵案。

如果,國家建置資料庫是為了促進產業發展,那麼資料庫的建置也可以參考美國成功的企業的做法。比如說,GRAIL這個公司有一個很大規模的計劃(STRIVE Study),要收集超過10萬人的游離DNA(circulating cell-free DNA, cfDNA)的基因定序資料,並且追蹤5年內的健康狀況,以發展癌症早期血液檢測方法。

GRAIL公司的STRIVE Study計畫,藉由收集10萬人游離DNA的基因定序資料,發展癌症早期血液檢測方法。GRAIL公司的STRIVE Study計畫,正在發展癌症早期血液檢測方法。圖片來源:截自GRAIL網站

另外,現在既存的生醫資料庫計畫,有個很嚴重的問題:計畫執行單位對於生醫資料拿來做資料科學的應用以及商轉,缺乏經驗,卻被交辦了這樣的任務。這在未來資料庫建置計畫中必須被修正,讓有經驗的專家協助規劃執行。

政府應盤點重要的軟體基礎設施,做架構及內容的重整、升級及整合。

台灣目前的電子病歷交換系統,有一個很嚴重的問題——許多機構上傳的電子病歷並非結構化資料(意即每個欄位內容都用標準電子格式記載的資料庫),而是把紙本病歷掃描後,存成PDF檔上傳。

這種PDF檔,基本上只是存了紙本病歷的影像;若要提取其中的資料,需要人工看著PDF檔,將資料一一輸入標準電子格式。

健保資料庫並不包含電子病歷資料,只有檢查、診斷、處置的健保代碼;而健保影像資料庫,也不包含結構化報告資料。如果能統整電子病歷格式,和健保資料庫串聯,建立機構間資訊交換標準,並進一步橫向串聯其他國家級資料庫(如癌症登記資料庫、死亡登記資料庫等),才能發揮台灣因全民健康保險及單一身分證號,所累積的大量可串聯資料的真正價值。

非常重要的是,在資料庫串聯的過程中,必須建立嚴密的資訊安全保護以及匿名化措施,以及向民眾取得知情同意的機制,比如用手機APP解釋資料用途、並驗證身分後,徵求當事人同意使用資料。

法規及制度必須要鬆綁。台灣健保資料庫的應用,還是受到個人資料保護法的限制。(延伸閱讀|(上)醫療AI,台灣來得及嗎?|韓廠已賣進台灣 「不能用健保數據」成台灣新創致命傷

2017年,行政院生技產業策略諮詢委員會會議建議修訂專法;但到目前為止,除了召開無數次研討會,並無實質進展。我認為,法律的修訂雖然遠水救不了近火,但還是得持續推動。中期可行的策略或許是法規監管沙盒,但這也牽涉施行條例的訂定,趕不上智慧醫療產業發展的腳步。

近期可行的策略,應該是主管機關針對現行法規及制度,在合法的限度內進行解釋,釐清一些灰色地帶,明確定義出一條可行的路及相關作法。

比如說,去識別化的影像資料的使用,風險非常低;倫理委員會可以先行公告某可以免知情同意、甚至免受倫理委員會審查的研究項目;公告施行之後,符合這些項目規範的研究就可以不用再審查。

醫療影像AI的研究大多是這樣的類型,但現實狀況是,每申請資料一次,都要被審查一次。

舉例來說,我們為了要試用國家級人體生物資料庫整合平台,取得10筆資料,得要經過重重審查——從研究主持人的資格、是否有相關研究經驗、研究計畫合理性,到倫理審查等等。過程之繁複冗長,使我已打消還要再使用這個資料庫的念頭。相較之下,美國的TCIA公開資料庫,不到1個小時就能完成申請開始下載。

法規及制度沒有鬆綁,台灣的豐沛醫療資料無法發揮其應有價值,智慧醫療產業難以發展。

美國TCIA公開資料庫在申請與使用上較台灣資料庫來的方便快速。相較台灣,美國TCIA公開資料庫在申請與使用都更方便快速。截自:TCIA網站

政府、學校以及企業必須要投資跨領域人才的培養。智慧醫療產業目前極度缺乏三種人才:

一、熟悉醫療需求以及新技術的特性,進而規劃出產品的人才
二、熟悉智慧醫療產品法規驗證路徑的人才
三、熟悉智慧醫療產品商轉路徑的人才

目前台灣智慧醫療的發展,仍停留「ICT和醫療產業強強聯手」「利用台灣健保資料庫」等打高空式的談論,缺乏實際作戰策略,這跟缺乏以上三類人才有很大的關係。

其實,趨勢誰都看得到,但並非人人都知道該如何抓住。史丹佛大學有個非常著名的生醫設計課程(Bio-Design Program),教學生如何運用工程技術解決臨床問題,並進一步創業、進行商業發展,這個學程已造就了51個新創公司。加州大學柏克萊分校大學也有一個轉譯醫學的碩士學程,在做類似的事。

反觀台灣,轉譯醫學學程仍侷限在將生醫研究技術應用到臨床端,並不包含創業及商業發展的訓練。台灣的研究機構大多還活在象牙塔,轉譯只轉了一半,不清楚怎麼讓新技術將產品行銷到全球,發揮商業價值。

我們對於技術的過度重視,充分顯示了台灣長久的代工思維。台灣企業最常說的話,就是「你告訴我要做什麼,我一定做得出來給你,而且保證最便宜」。這種代工思維不改變,最後只能幫國外的智慧醫療廠商代工,錯失了創造品牌價值的機會。

我們必須培養有跨域整合設計思考能力,能設計符合實證醫學標準的臨床試驗、能規劃出有效率的合規策略,以及有能力進行全球品牌行銷的人才。沒有這樣的人才,縱使做再多的基礎建設、有再好的環境,也是枉然。

台灣的智慧醫療發展,落後英美非常多,我們可能還有幾年可以努力追趕。如果錯了這次機會,就只能發展智慧醫療代工產業了。(延伸閱讀|智慧醫療深度專題・我們的未來醫生

(本文獲作者授權轉載

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