以巨量資料和人工智能驅(qū)動全齡精準健康

Big

Data,

AI

and

Precision

Health以巨量資料和人工智慧驅(qū)動全齡精準健康楊

泮

池國立臺灣大學(xué)醫(yī)學(xué)院中央研究院生醫(yī)所國家生技醫(yī)療產(chǎn)業(yè)策進會1以巨量資料和人工智慧驅(qū)動全齡精準健康n臺灣為何需要發(fā)展全齡健康n從精準醫(yī)療到精準健康n智慧醫(yī)療

大數(shù)據(jù)是王道

“Big

data

is

King”n布局全齡精準健康，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展n建構(gòu)精準健康大數(shù)據(jù)永續(xù)平臺2in

health

and

wellness

is

"an

believe,

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ask“What

was

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mankind,

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will

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about3臺灣為何需要發(fā)展全齡精準健康n

老人(>65

歲)

是在1890年代德國俾詩麥所提出n

臺灣

2018邁入高齡社會(>14%),

2026

成超高齢社會(>20%)n

初老

(young-old,

65-74歲),

中老

(75-84歲),

老老(>85歲)n

新思維新定義

:

新老人(>75歲);

從長照到不長照2020年 2050年9.1%61.4%初老人口勞動人口17.2%49.5%男 女 男 女國家發(fā)展委員會人口推估

2020 4上醫(yī)應(yīng)醫(yī)未病之病從精準醫(yī)學(xué)到精準健康與全齡健康Healthy健康Sub-Healthy亞健康Disease罹病Baseline

Risk疾病風(fēng)險Earliest

Molecular

Detection分子診斷EarliestClinicalDetection最早臨床診斷CurrentIntervention精準治療`!"#$%&'()TimeRisk

assessmentHealth

promotionEarly

detection

Prevent

progressionPrecision

managementSmart

healthcarePrevention預(yù)防和健康促進Early

diagnosis早期診斷Precision

Therapy精準治療Precision

Health精準健康Modified

from

Snyderman

R

et

al.

NEJM

Catalyst

20175Disease

burden

and

Cost醫(yī)療資源耗費!"#$%Incurability7000

6000

5000

4000健康福祉應(yīng)用生技2053億元1085億元30002000醫(yī)療器材 1875億元製藥產(chǎn)業(yè) 898億元生醫(yī)產(chǎn)業(yè)整體營運規(guī)模100002007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

202067

788智慧醫(yī)療

大數(shù)據(jù)是王道

Big

Data

is

King9布局下世代臺灣精準健康臺灣精準健康戰(zhàn)略接軌全球的生物和醫(yī)療科技產(chǎn)業(yè)Taiwan

Can

HelpBTC生技產(chǎn)業(yè)策略諮議委員會議2020

BTC

2030展望臺灣新未來

?

全齡精準健康2019

BTC

完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)系

?

建構(gòu)國際競爭力

2018

BTC

聚焦生醫(yī)新智慧

?

共創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新格局6大核心戰(zhàn)略2021-2025臺灣精準健康方案打基礎(chǔ)優(yōu)環(huán)境2017-20205+2 連結(jié)在地 生醫(yī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新推動方案產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 連結(jié)國際 ü完善生態(tài)體系A(chǔ)I、5G ü整合創(chuàng)新聚落連結(jié)未來ü連結(jié)國際市場資源共通基礎(chǔ)環(huán)境 ) 奠定我國朝向涵蓋精準醫(yī)療、ü推動特色重點產(chǎn)業(yè)( 再生醫(yī)療、數(shù)位健康之「精準健康」產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)Office

of

Science

and

Technology

|

Executive

Yuan

|

TAIWANü完善生態(tài)系ü扶植產(chǎn)業(yè)鏈推動產(chǎn)業(yè)涵蓋保健、預(yù)防、診斷、治療、照護全齡健康願景μ增進全民健康μ降低醫(yī)療照護成本μ加速生醫(yī)創(chuàng)新μ提升產(chǎn)業(yè)競爭力全齡健康願景保健

照護預(yù)測 個人

X

群體

預(yù)後預(yù)防 治療數(shù)據(jù)檢測 診斷10人才、法規(guī)、資金等推動全齡精準健康

促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展Blockchain Cloud IoT Cyber

Security 5G AI健康大數(shù)據(jù)永續(xù)平臺個人生理監(jiān)測數(shù)據(jù)營養(yǎng)保健 電子健康紀錄 臨床試驗(EHR) 資訊?

個人化保健食品健保資料 統(tǒng)計資料?

飲食營養(yǎng)分析 就醫(yī)紀錄 癌癥登記?

飲食/水/空氣檢測 檢驗數(shù)據(jù) 罕見疾病影像資料 出生/死因健康存摺醫(yī)材/防疫基因體資料?

診斷影像?

手術(shù)/治療?

骨科/植入物器具?

輔助器具生醫(yī)製藥?

小分子藥?

CMO/CDMO?

生物藥?

CRO?

中草藥/植物藥 ?

新藥開發(fā)公司 精準健康?

精準藥物開發(fā) ?

LDTs?

生物標記開發(fā) ?

IVD?

臨床決策支援 ?

CDx環(huán)境資料長照資料 健康管理行為&調(diào)查資 ?

健康管理 ?

智慧照護料 ?

心靈健康 ?

醫(yī)療服務(wù)警政社福內(nèi)政資料 ?

運動健身管理 ?

樂活休閒Biobank 智慧醫(yī)療整合平臺?

智慧醫(yī)院?

智慧診所?

智慧藥局再生醫(yī)療 ?

智慧中醫(yī)藥?

組織工程 ?

基因/細胞/組織供應(yīng)鏈?

細胞/基因療法?

檢測設(shè)備?

醫(yī)療影像分析?

檢測分析服務(wù)111213客製化智慧型居家自我健康監(jiān)控Sanjiv

S.

G.

etc.,

Toward

achieving

precision

health,

Science

Translational

Medicine

201814遠距醫(yī)療/照護Telemedicinen

即時視訊問診n

電子健康紀錄資料傳輸n

遠距記錄/監(jiān)測個人健康和醫(yī)療數(shù)據(jù)n

透過行動設(shè)備提供醫(yī)療健康資訊醫(yī)療健康資訊科技

Health

ITn

醫(yī)療管理類功能系統(tǒng)

/

軟體n

健康管理類功能系統(tǒng)

/

軟體n

醫(yī)療裝置類功能軟體/

Solution個人化醫(yī)療Personalized

Medicinen

個人化用藥

/

治療n

幫助醫(yī)師輔助診斷

/

檢測行動健康醫(yī)療

mHealthn

行動平臺/行動載具n

行動健康應(yīng)用程式n

行動醫(yī)療應(yīng)用程式n

受管制的醫(yī)療器材穿戴式裝置

Wearable

Devices不穿戴監(jiān)測n

一般健康類應(yīng)用產(chǎn)品n

醫(yī)療監(jiān)測裝置1516臺灣產(chǎn)業(yè)掌握翻轉(zhuǎn)精準健康關(guān)鍵技術(shù)1718Medical

Applications

of

Wearable

Device

in

Health

Care19End-to-end

lung

cancer

screening

with

3-dimensional

deep

learning

on

LDCTArdila

D

et

al.

Nature

Medicine

201820Deep

Learning

for

Cancer

Risk

Estimation

of

Pulmonary

Nodules

by

LDCTVenkadesh

KV

et

al,

Radiology

2021,21Data

Acquisition

and

Machine

Learning22遠距醫(yī)療/照護

Telemedicine/ 23行動健康醫(yī)療

mHealthhttps://nova-sig/24個人化醫(yī)療

Personalized

MedicinePrescription

Digital

Therapeutics/ / 25防疫和社交距離變成常態(tài)WHO承認

新型冠狀病毒可經(jīng)空氣傳播多進一次隔離室就增加一倍感染風(fēng)險隔離病房內(nèi)到處是病毒n

快速大量的篩檢n

隔離病房遠距健康評估和醫(yī)療n

環(huán)境、人員和群眾的精準監(jiān)控n

有效防疫策略、疫苗和治療n

其他Ong

SWX

et

al,

JAMA

2020Air

Filter

Can

Kill

99.8%

SARS-CoV-2Nickel

Foam

Filter

Catches,

Heats

and

Kills

the

Virus

and

other

Pathogen-University

of

Houston26COVID-19需要穿戴及不穿戴裝置做遠程監(jiān)測和評估心率體溫心率變異族群健康血氧生理參數(shù)呼吸 心律恢復(fù)AI 個體健康27Seshadri

D

et

al.

2020穿戴及不穿戴式裝置

Wearable/nonwearable

Devices不穿戴監(jiān)測https://brolis.tech/ / 28Smart

Display:

Wide

Range

of

Medical

Applications智慧顯示器在精準醫(yī)學(xué)/精準健康可能應(yīng)用29Non-invasive

wearable

MEMS

sensorfor

vital

sign

monitoringKaisti

M

et

al,

Digital

Medicine

201930Progress

of

Wearable

Sensor

for

Vital

Sign

MonitoringECG,

EEG,

EMG,

SpO2,

RR,

BP,

Biochemicals,

Metabolites

etc.Liu

H,

et

al,

Sensors

2020 31Eulerian

Video

Magnification

framework

forvisualizing

the

human

pulseWu

HY

et

al.

ACM

Transactions

on

GraphicsJuly

2012

/10.1145/2185520.218556132PoseFlow

—

real-time

pose

tracking實時多人姿態(tài)軌跡跟蹤Resources:

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sferrario1968

from

Pixabay)33MIT團隊實現(xiàn)可穿牆透視的人體姿態(tài)識別Conference

on

Computer

Vision

and

Pattern

Recognition原文網(wǎng)址：https://kknews.cc/science/ym4llea.html34Falls

Prediction

Based

on

Body

Keypoints

and

Seq2Seq

Architecture預(yù)測病患跌倒Minjie

Hua

CloudMinds

Technologies

IEEE

Xplore.35不穿戴裝置的生理監(jiān)測36不穿戴裝置的生理監(jiān)測37臺灣如何建構(gòu)精準健康大數(shù)據(jù)永續(xù)平臺回溯性資料醫(yī)院臨床資料庫基因資料庫醫(yī)學(xué)影像資料庫電子病歷資料庫?臨床收案及檢體收集?資料探勘及匯整健康大數(shù)據(jù)永續(xù)平臺?資料標準化與平臺介接串聯(lián)機制?資料安全管理與應(yīng)用追溯機制基因資料庫Taiwan

BioBank臺灣精準醫(yī)療計劃(TPMI)腫瘤基因資料庫基因變異圖譜前瞻性資料臨床資料庫臨床藥物療效及副作用臨床研究資料全民健保全齡健康資料癌登/癌篩等資料庫死亡檔38科技會報、衞福部、科技部、經(jīng)濟部 39科技會報、衞福部、科技部、經(jīng)濟部 40聚焦特定疾病領(lǐng)域規(guī)劃n

疾病別的選擇以死亡率高、發(fā)生率高、disease

burden較嚴重

國家重要健康議題，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)有助益n

癌癥n

肺癌、乳癌、大腸直腸癌、肝癌等n

具有精準醫(yī)療利