研發服務平台亮點成果獎─特優獎

使用平台：國家高速網路與計算中心「台灣杉二號AI超級電腦」

近二十年來，癌症時常名列台灣十大死因的首位，其中肝癌更蟬聯癌症死因的前兩名，光是去年就有近8000人因肝癌逝世。主要原因之一在於台灣肝炎盛行，若有嚴重脂肪肝造成發炎，或罹患慢性B型肝炎或慢性C型肝炎，就有可能造成肝硬化，最後轉變為肝癌。因此如何精準診斷病情，並提供病患適宜的療法，是對付肝病的關鍵。

AI應用進入醫療場域

近年AI技術快速發展，不但造就出膾炙人口的ChatGPT，更推進了AI應用於科技業的蓬勃發展。這些亮眼成績也促使了將AI技術應用於醫療產業，輔助醫師分析診斷、進行病情預測，更為病患客製化醫療流程，朝向「精準醫療」發展，以降低不確定之風險、減少醫療負擔。本項研究主要著眼於此而發展AI技術，將其應用於肝病之輔助分析，尤其是肝炎及肝癌之量化分析，裨益肝疾病診斷治療之效能，長久目標為整個健康醫療領域帶來嶄新的診斷治療機會。

國立成功大學電機工程學系（簡稱成大電機系）特聘教授詹寶珠從早期就開始研究AI中的類神經網路技術，因此深知AI的潛力，並希望能夠實際應用所學，「我希望研究能確實對社會有所貢獻，將我的專業應用在醫療、健康照護提升，這樣的成果將永遠不會有後悔的一天。」

詹寶珠自博士畢業後，從美國回到成大電機系任教，便開始與成大醫院胃腸肝膽科的醫師合作，從肝臟影像開始做起，一路往醫療照護相關方向發展。詹寶珠指出，「過去由於電腦運算能力、儲存資源都不足，無法使用大量資料發展AI。近幾年如NVIDIA公司的持續開發，已大幅提升電腦的運算能力。」現今AI已能透過演算法自動學習、辨識特徵，可以跳脫人的思考限制，讓AI能夠做到許多過往難以想像的事情。

數位病理實現精準醫療

而AI在醫療應用上，仍有一塊目前較少為人關注，但卻是頗為挑戰的缺口，就是數位病理影像的分析。詹寶珠觀察，即使資訊科技進步，醫療系統高度數位化，但因掃描器、龐大儲存空間等因素，目前臨床上病理切片診斷仍以實體玻片為主，醫院尚未投入病理影像的數位化、檔案化。傳統上要登打病理切片報告，醫師需透過顯微鏡以不同倍率視野來觀看切片的各個位置，以判斷病情狀況。而肝臟病理組織切片檢測屬於各種組織切片中較為複雜者，因為要觀察的病理組織影像特性較多樣，打報告的病理醫師通常需要經過相關的專業訓練。

除此之外，目前病理組織切片報告，由於完全依賴醫師肉眼觀察，其報告大多以定性或是半定量為主，難以達到精確量化，更容易因為個別醫師經驗差異，造成報告量化及診斷之差異。病理組織由於可以觀察到細胞層級，能提供腫瘤更豐富多元的組織訊息，在腫瘤精準診斷和治療扮演重要角色。而要讓病理組織發揮腫瘤精確診斷和治療之任務，目前首要任務是讓AI參與，提供AI病理組織各種更精確的量化與分析計算。

國網中心成ALOVAS發展助力

ALOVAS除了幫助醫師分析醫學影像，還能時常用於研究團隊之間的溝通與討論，只需透過兩台電腦，雙方就能在ALOVAS上即時線上交流討論病例狀況。而ALOVAS能夠順暢運作的關鍵之一，便是與國家高速網路與計算中心（簡稱國網中心）的合作，「由於數位病理影像很大，高達幾十GB，分析上需要很多運算資源與儲存資源。」

詹寶珠表示，國網中心為ALOVAS平台提供了龐大的運算資源、儲存空間與頻寬，讓病理影像能夠快速儲存與分析、高效訓練病理AI模型，同時省去實驗室購買昂貴設備的經費。另外，由於ALOVAS處理的醫療影像較為隱私，國網中心能夠確保整體系統環境的資訊安全，防止資訊被破壞或盜取。甚至當平台運作效果不如預期時，國網中心的專業人員也會積極提供技術建議、提供程式碼修改建議，以調整出在國網中心進行高速運算的平台最佳運算環境。

聯邦式代理訓練機制造就更好的AI

ALOVAS在創建過程中受到眾多人士的幫忙，除了國網中心的技術與資源投注，詹寶珠十分感謝國科會所給予的計畫支持、校方的支持、計畫團隊成員的努力，以及許多醫師提供寶貴的意見與資料，才能順利持續發展平台，並在臨床上獲得驗證。

不僅用於肝臟影像分析，詹寶珠更期待ALOVAS能夠用於動物實驗，藉由評估動物實驗的結果，來找出藥物開發的方向。ALOVAS也正與國網中心和NVIDIA合作進一步拓展平台功能，並發展「聯邦式代理訓練機制」，期望號召各醫療院所、研究單位實驗室共同合作，建構出高度安全的雲端空間，能夠在彼此共享珍貴的醫學資料時，依然完善保護資料的隱私性。這些豐富資料在整合後，就可以進一步訓練出更好的AI模型，最後提供給所有參與單位分析使用。

詹寶珠的團隊下一步亦會逐漸擴充分析平台，朝向更多組織切片分析，例如消化道、腸、胃等病理影像發展，讓更多病患得以受惠。詹寶珠深切認為：「除了讓醫療影像判讀更快更精準，更重要的是，病患能夠因此得到妥善的看顧與治療。」特別是罹患腫瘤一類的嚴重疾病患者，能否因此得到更有效的治療過程，才是這個平台的終極目標。