奇美医院如何从预测型AI走到生成式AI

如何成功落地生成式AI、解决实务痛点,而且还养得起,是国内外大小企业争相追求的圣杯。

在台湾,有这么家医院,兼顾了成功落地、好用且经济实惠3大优点,自去年11月起陆续将生成式AI助理带进诊间,成为每位专家的左右手,如今更壮大成一支虚拟照护团队。

光是今年10月单月,院内生成式AI的使用人次就突破5万,该月的生成式AI流量支出却仅仅5万元台币。这就是奇美医院,他们如何做到?

奇美医院的AI心法

这还源于奇美医院立下的AI发展重要原则。奇美医院的AI发展历程可分为AI 1.0阶段和AI 2.0阶段,奇美医院院长林宏荣点出,在AI 1.0起步阶段,奇美医院锁定「高实用性和高推广性」AI,专门开发可落地、解决实务问题的AI应用。

再来,奇美医院锁定物联网数据,运用IoT时期打下的基础,以生理量测数值等IoT数据来发展互动式AI预测应用。

还有个原则是,有别于当时各大医院争先抢做的影像类AI,如各种X光、电脑断层扫描、MRI等影像判读AI,奇美医院先不自建这类AI。

到了拥抱生成式AI的AI 2.0阶段,奇美医院还特别针对会写入医疗资讯系统(HIS)的使用情境,多了个「不做无中生有的生成,只做摘要、转换或除错工作」的原则。这是因为,写入HIS的资料讲求精确,因此生成式AI较适合将中文记录转换为英文、将缩写转换为全文或摘要报告等这类场景。

但不论是AI 1.0还是AI 2.0阶段,奇美医院都有关键的共通原则。这包括以人为中心,AI是辅助来提高工作效率、降低工作压力。AI也应视为改善医疗品质的重要工具,而且,AI应用都要能整合HIS,才能真正辅助临床决策。

这些就是奇美医院发展AI的心法。

AI 1.0阶段锁定预测型AI

在这些心法下,2019年,奇美医院成立大数据暨人工智慧中心,也就是现在的智慧医疗中心,迎来了AI元年,也开启了AI 1.0阶段。在这个阶段,奇美医院专做预测型AI,也就是在特定领域表现优异的AI,展开大量研究。他们也在这阶段奠定AI开发模式,由3个组织分工执行,包括提出点子、给予专业知识的领域专家,像是医护、药师、医务行政等,还有负责AI模型生命周期的AI专家,也就是奇美医院智慧医疗中心,以及负责资料处理、将AI应用部署到HIS的资讯室。

举例来说,当医师提出需求,想预测肺炎病人出院后、14天内再住院的机率,资讯室便藉医师专业知识,整理出HIS资料库中预测所需的资料,如共病/病史、人口学资料、住院医嘱、住院护理评估、检验系统、TPR系统和住院动向等,将这些资料进行ETL、整理为肺炎病人14天再住院大数据,再交由智慧医疗中心的AI专家来训练模型。

模型训练完成后,就交回资讯室,来部署、整合至医院HIS中。为了将AI嵌入临床流程,奇美医院IT在前端页面,也就是原本的住院医嘱系统中,新添AI辅助按钮,再搭配自动判断患者是否为肺炎病人的机制,如此医师看诊时,就能直接点击查看再住院率。

不只将AI融入HIS,奇美医院还兼顾AI可解释性,在显示AI预测值的同时,也清楚列出模型预测参考的参数,让医师使用者理解预测原理。而使用者还能在同一页面,回馈给予最高5星的满意度评价,团队再根据评价适时调整模型。

这些将AI嵌入HIS、满意度回馈的设计,也在AI 2.0阶段持续沿用,成为生成式AI更好用的重要做法。

在AI 1.0阶段,奇美医院总共上线了32套AI临床应用,不论急诊、外科、麻醉、医务、加护病房、胸腔科、肾脏科、感染科、放射治疗,还是生殖医学、小儿科和营养科等10多种科别,都有AI辅助功能。

AI 2.0阶段拥抱GAI,打造2大类医疗助手

与许多企业一样,2022年底,见识到ChatGPT横空出世、掀起产业革命后,奇美医院也紧跟其中。

尤其,奇美医院实证医学暨医疗政策中心主任、心脏血管内科主治医师廖家德在2023年5月一场会议后的3分钟内,将会议内容用语音转文字模型Whisper转录并搭配GPT模型摘要重点,一举惊艳了现场高阶主管,揭开奇美医院投入生成式AI的序幕,他也成为日后生成式AI应用开发、落地的关键推手。

很快地,2023年5月,奇美医院迈入AI 2.0阶段。他们对AI的期待,更聚焦在降低医护工作负荷、避免身心耗竭,还有提高医疗系统韧性等3大层面。

在这些期待下,奇美医院发展出2大类生成式AI应用,包括HIS Copilot和A+巡房大联盟。HIS Copilot是指,运用生成式AI来进行病历资料的除错、缩写说明和摘要等任务,来确保这些写入医院HIS的资料正确。比如,HIS Copilot中有支「A+医师」,专门针对医师使用者,根据病人基本资料和病摘等资讯,来进行除错、文法更正、缩写说明和摘要,短短几秒就完成。

另一个例子是「A+护理师」,能快速根据病人的生命征象等IoT数值,产出护理每日摘要记录;或根据患者多天的复杂数据,在病人转出住院时,快速整理成护理转出摘要。甚至,为顾及不同专科的护理照护需求,A+护理师还多了客制化提示栏位,来供各科护理师使用。

不只有医师专用的入院病摘除错、护理记录摘要和转出入摘要,这类HIS Copilot应用涵盖许多场景,急诊交班、护理个别化卫教、居家照护访视等10多种情境都在其中。

有别于HIS Copilot,另一类的A+巡房大联盟多了「演绎」功能,能根据整合的资讯给出建议。比如,A+巡房大联盟中也有A+医师,但它能快速整合患者住院期间的所有资讯,显示病人病情严重程度、用药是否精准、接下来该提供哪些治疗等,供医师决策参考。

这个A+巡房大联盟,也涵盖许多医疗职类,像是护理师、药师、营养师、物理治疗师、卫教师、个管师、病安师、生活形态医学师等10多种。甚至,还有专门为医师国考设计的A+国考复习,能在见习医师查房后,根据病人状况立即给出3道医师国考题。

这些HIS Copilot和A+巡房大联盟应用,都采用微软Azure OpenAI服务开发,去年11月开始陆续上线。他们搭配自行设计的多层次提示、任务拆解方法、RAG和规则程式,不仅成功避免幻觉,还因此点出人员疏忽之处,成为院内医护的爱用工具。

各职类人员,还因这些GAI应用省下大量时间,比如医师节省一半病历书写时间,A+护理师让原本的转出摘要记录时间从20至30分钟,缩短至3到5分钟,又或是A+药师帮省下150分钟、A+营养师省下225分钟的纯人工作业时间。

奇美医院并未停下脚步。他们一方面持续迭代既有应用,一方面发展虚拟人应用,还有一方面要分享自家GAI。这些正是奇美医院从预测型AI进化到生成式AI,解决临床痛点的实例成果。

 奇美医院两大AI阶段重点摘要 

 AI 1.0阶段 

1. 2019年5月展开

2. 锁定预测型AI

3. 奠定AI开发部署分工模式、AI整合HIS,以及使用满意度回馈机制

4. 上线32款医疗AI应用,像是肺炎患者出院后14天再住院率预测AI、AI高龄流感病情预测系统等,范围遍及急诊、麻醉、加护医学等10多个科部

 AI 2.0阶段 

1. 2023年5月展开

2. 锁定生成式AI

3. 延续AI 1.0阶段的AI整合HIS、使用满意度回馈机制

4. 分为HIS Copilot与A+巡房大联盟两大类GAI应用,前者专攻除错、说明和摘要,已上线A+医师、A+急诊交班、A+护理摘要等10多种功能;后者以资讯整合、提供建议为主,有A+药师、A+营养师、A+物理治疗师、A+卫教师等10多种应用情境

资料来源:奇美医院,iThome整理,2024年11月

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