【人工智慧如何席捲未來醫院?】3D 人臉辨識把關取藥身分、機器人支援不足人力
Posted on2020/09/11
TO 創新嗜讀
【我們為什麼挑選這篇文章】隨著人工智慧應用愈加廣泛,手術室、藥櫃也變得更加智慧,協助提升手術效率、用藥安全,讓我們看看 《從 AI 到 AI+:臺灣零售、醫療、基礎建設、金融、製造、農牧、運動產業第一線的數位轉型》一書中《航向智慧醫療新藍海》章節的介紹。(責任編輯:呂珈寧)
未來醫院的規模不再以病床數來衡量,而是急、重、難症的治療能量,而手術室絕對是最重要的場域。根據世界衛生組織(WHO)規範的手術安全查核規範(WHO Surgical Safety Checklist),一個手術分成三大部分:Sign-in(簽入)、Time-out(暫停)、Sign-out(簽出)。每一個步驟都是確保病人手術安全、資訊正確與醫療團隊間的精准溝通。
臺灣 ICT 資源豐富,為智慧手術室奠定扎實基礎
WHO 只提供最基本的規畫方針,然而 ICT 資源豐富的臺灣,提供了更先進的智慧手術室規畫。當病人經過一連串術前檢查,並確認手術進行時間與主刀醫師之後,整個流程會由智慧病房系統轉移到智慧手術室排程系統。中央器械供應室有隨時待班的器械運送機器人,依手術室排程來運送病人手術名稱對應的器械包盤與相關耗材;機器人經由乾淨走道運送滅菌手術器械包盤,送達指定手術室後透過系統通知主責護理師;術後的髒汙器械運送機器人則按手術結束時間,由護理師啟動手術助理排程作業系統,搬運機器人前往載運髒汙器械、器具和物品。
一臺滿載的手術專用個案車(case cart)可能重達一、兩百公斤,藉由在汙物專用走道來回運送的機器人,不但可以降低器械運送人員的職業傷害,還能支援假日急刀人員不足、降低營運成本與管理複雜度,同時主動通知器械供應室收送案件。機器人的輔助讓手術室運作更為精准並提高效率。
落實手術中安全查核,透過手機 App 一手掌握
除了術前與術後的自動化效率,最重要的是真正落實術中的安全查核。每臺刀雖然都有標準作業流程,還是難以避免突發狀況。當手術門關上後,所有溝通聯繫都只能透過電話進行,這對於要調度上百名護理人員並同時運作數十間手術室的醫院來說,一直是很大的挑戰。透過手機上的手術查核 App,病患 Sign-in 時同時確認身分、麻醉準備、器械耗材清單;Time-out 時手術團隊的再次互相確認工作職掌、病患身分與手術部位;Sign-out 時確認檢體、器械與耗材數量。
這些步驟都在流動護理人員手上的 App 清楚呈現,每個步驟的確認與時間點即時同步到手術室護理站的電子白板,彷彿在戰情室裡同時操控數十個戰役的後勤資源調度。這種結合手術臨床流程、HIS 系統整合與手術紀錄、機器人自動化規畫、App 排程設計的完整方案,讓臨床醫療的高度專業融合在軟硬體的整合中,是 AIoT 精准醫療的經典應用案例。
智慧藥櫃提升用藥安全,大幅減少重大醫療疏失
WHO 最近把「Medication Without Harm」視為全球最重要議題推動,並在 2017 年德國波昂召開的會議中定下明確目標:5 年內降低 50% 的用藥傷害。臺灣的醫院一直落實「三讀五對 1」的給藥規範,以確保病患的用藥安全,但在繁忙的臨床作業中,醫師常因病情變化而調整用藥,若只以人力核對,很難完全落實用藥安全;而利用物聯網科技輔助用藥安全,為當前唯一的解方。
麻醉管制藥品監管是一家醫院最重要的藥品管理核心,如果出現任何差錯,常會演變成重大醫療疏失。此時,智慧藥櫃搖身一變成為最佳利器 。依照管制藥品領藥規定,必須同時兩人取藥,利用醫事人員卡和 3D 人臉辨識、再連動到院內值班系統,對於取藥身分做最嚴格的把關。根據不同醫院用藥習慣,彈性組合藥物放置空間;取藥時利用 AI 藥品影像辨識比對藥名與數量,確保正確的醫師調劑處方;最後再連動醫院藥劑部的藥品系統,時時盤點,確保全醫院的用藥情形安全無虞。
醫院另一個用藥安全的場域,是癌症化療藥劑的運送安全。醫院的化療藥物調劑室為受嚴格管制的特殊區域,因此通常設置在和一般病患施打藥劑地點一段距離以上的空間。利用 3D 圖資與內建 LiDA(認知架構)的運送機器人,可以安全且精確地在調劑室與護理站之間穿梭;調劑藥師通過 3D 人臉識別之後,將調劑好的化療藥劑鎖入內嵌 RFID 的感應門鎖;送達化療病房後,責任護理師經過 3D 臉部辨識認證後,取出藥物進行投藥。整個過程不但能避免因人力運送化療藥物可能發生的傾倒,以及化療藥劑領取時人員認證的管控風險,藥物取放時間點、即時位置與人員身分都即時連線院內系統,確保整個化療用藥流程的絕對安全與精准管理。
AI 、深度學習應用,有效協助降低用藥錯誤次數
臺灣在醫療健保普及的制度下,民眾用藥頻率極高,藥物事件造成的風險隨時都在發生。醫院藥物事件發生地點以藥局為主(36.2%),其次是一般病房(32.2%);醫院藥物事件發生階段以醫囑開立與輸入(54.9%)最多,其次為給藥階段(23%)、藥局調劑階段(20 %);從「醫囑開立與輸入階段」細項來看,以重複用藥(18.4%)最多,劑量錯誤(16.4 %)次之;而在藥局調劑錯誤階段細項中,則以藥名錯誤(44.9 %)最多,數量錯誤(20.8 %)次之;另外在給藥錯誤階段細項中,以劑量錯誤(22.5%)為最多,藥名錯誤(15.5%)次之。
為了降低用藥錯誤次數,利用 AI 人工智慧,串聯機率、藥品資料庫與深度學習,扮演藥品守門人,及時攔截不正確的藥物事件 。將 AI 應用於用藥辨識的方式相當多元,例如導入臺灣健保資料庫與大型醫院提供的電子病歷,實行無監督學習 2,讓 AI 學習醫師開立處方的行為,進一步判斷醫囑開立後是否有藥物名稱與該病症無任何關聯,進而發出系統警示;抑或將藥品辨識導入藥局調劑階段,利用 AI 藥物影像辨識技術快速識別從藥櫃中取出的藥物名稱、外型和數量,隨後從藥品資料庫帶出藥性、藥物副作用等相關資訊,使藥物調劑時更快辨認是否與處方籤相符,減少取藥錯誤。
無論是裸錠、鋁箔包裝、液裝或盒裝的 AI 藥物影像辨識,前提都需要教導 AI 進行幾何變換(geometric transformations): 包含放大、縮小、旋轉;顏色亮度、對比度、色調修正;圖像融合(image composite),拍攝影像與影像資料庫的加、減、組合、拼接;降噪(image denoising /noise reduction),影像上的雜訊來自硬體或環境光等因素,如果影像雜訊太多,將會影響邊緣檢測與影像分割的準確性,因此如何過濾影像上的雜訊並保留有效訊息就相當重要;邊緣檢測(edge detection)與影像分割(image segmentation)的配合,能將一張影像分割成多個不同區域並準確擷取局部特徵,讓 AI 進而認識藥物形狀、大小、顏色、文字、數量等特徵,最後根據前述擷取的影像資訊與藥品資料庫進行配對,即可精准告知使用者藥物名稱和相關資訊。
AI 藥物辨識技術大致可分成兩種:1:1 和 1:N,前者的應用多為醫療中心藥劑部調劑時,驗證管製藥或高貴藥的身分;後者則應用在預防取用多種藥品時的錯誤。以技術難度來看,1:N 的難度比 1:1 還要高,因為 1:N 的藥物辨識更容易受藥物類型、拍攝角度、拍攝方向、拍攝距離、環境光等因素影響辨識準確度。因此在現階段,藥物影像辨識技術與藥物辨識機構的配合度相當重要,產品設計者需針對不同類型藥物提供適合的辨識環境,以降低這些干擾因素。
資料來源:https://buzzorange.com/techorange/2020/09/11/future-hospital-ai/
同時也有3部Youtube影片,追蹤數超過1,050的網紅鳥科學先生 —泌尿科顧芳瑜醫師,也在其Youtube影片中提到,#割包皮手術 #包皮槍手術 #泌尿科 ***特別感謝曾經跟刀過的護理師(ig: mhj.0712) 精緻的專業手繪圖🙏🏻 1. #無菌手套 :surgical glove 2. #針筒 :Needle 3. #愛迪生組織鑷子 :Addison teeth forceps (簡稱teeth) 4....
手術器械包 在 林叨囝仔 The Lins' Kids Facebook 的最讚貼文
【會不會生在高鐵上?】
今天,北上參加親子天下舉辦
《孫明儀的手足教養學》
昨天內診,子宮頸已開1公分,
醫生知道我要北上,
要我先準備好待產包、
物色好台北有哪些醫院可以生產,
以備不小心小五太想來到這個世界!
我跟老公說要準備待產包,
他居然準備了手術器械包😅
#這麼多止血鉗當我是母狗生一堆嗎?
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回歸正題啦😂
今天的講座,
讓我們再一次省思自己的教養,
從平時育兒的混亂中抽離,
想一想孩子的需要,
多一點的傾聽,少一點的道理。
孩子相親相愛,父母也會當的很有成就感!
偷偷告訴大家,
要減少手足衝突,
多生幾個似乎是不錯的方法喔🤫
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手術器械包 在 鳥科學先生 —泌尿科顧芳瑜醫師 Youtube 的精選貼文
#割包皮手術 #包皮槍手術 #泌尿科
***特別感謝曾經跟刀過的護理師(ig: mhj.0712) 精緻的專業手繪圖🙏🏻
1. #無菌手套 :surgical glove
2. #針筒 :Needle
3. #愛迪生組織鑷子 :Addison teeth forceps (簡稱teeth)
4. #蚊式止血鉗 :mosquito forceps (簡稱 mosquito)
5. #持針器 :needle holder
6. #包皮槍:disposable circumcision suture device
7. #組織剪 :metzenbaum
經由這樣的講解,大家是不是對於包皮槍更加了解了呢?
包皮槍其實就是取代傳統手術的切割與縫合的動作,可以一次完成,因此十分有效率,疼痛感降低、恢復期也較快!
若有其他想知道的問題,歡迎下方留言或是下列網址內傳訊息給我!
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鳥科學先生-泌尿科顧芳瑜醫師
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手術器械包 在 鳥科學先生 —泌尿科顧芳瑜醫師 Youtube 的最佳貼文
#包皮槍手術 #一次性包皮環切吻合器 #包皮過長
~冤冤相「包」何時了?~
包莖不僅讓你尻/做起來難受,
包皮垢的堆積也有著發炎的風險。
最新「包皮槍」技術,讓珍寶快快出頭天
包皮槍這個器械又稱為「一次性包皮環切吻合器 」。市面上標榜第幾代或是有像槍械或紅酒開瓶器的,到底是什麼?差別在哪?
而且,都是所有包莖的人都適合割包皮嗎?有沒有例外?例外又是什麼?
鳥醫師顧芳瑜替你一分鐘內快快解答!☺️
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手術器械包 在 鳥科學先生 —泌尿科顧芳瑜醫師 Youtube 的最佳貼文
「什麼是包皮槍?」
#包皮槍 是近年來新推出的器械,它的優點是速度快、出血少、切割傷口整齊、最重要的是疼痛感低,推推👍🏻
「#一分鐘看完空氣割包皮 ⁉️」
有鑑於鳥小編每次都聽鳥醫師在說包皮槍包皮槍的,但其實小編根本不知道包皮槍是怎麼使用的🧐 所以前陣子就在一個飯後甜點、血糖上升中的時刻突然被cue示範 #如何隔空割包 。前陣子也釋出teaser(自以為韓團?)在instagram限動,現在就分享給大家完整版一鏡到底の表情看似嚴肅、動作卻異於常人(?)實作影片吧!
「網誌版介紹割包皮手術」
https://link.medium.com/FrtQ37ewtbb
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#泌尿科 #鳥科學先生 #台北泌尿科 #割包皮 #微風南山 #甜點控 #台北甜點 #包皮退下
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