【生醫】Google 用人工智慧開發辨識眼疾系統│VR 暈眩有最佳解│Google 強化搜尋瞄準醫療市場

【生醫】Google 用人工智慧開發辨識眼疾系統│VR 暈眩有最佳解│Google 強化搜尋瞄準醫療市場

早安!

昨天上百輛計程車包圍立法院,要求政府將 Uber 趕出台灣。參與公聽會的計程車司機代表痛批:『計程車有總量管制,價格也受到政府管控,但 Uber 不僅無照營業外,還用低價搶客』。

計程車司機抱怨公定表價不夠,這可是第一次聽到。(關於 Uber 爭議的分析,可以看這裡這裡兩篇公開文章)

屢獲好評的生醫專題,本期介紹哥倫比亞大學找到降低虛擬實境暈眩的方法。Google DeepMind 與英國眼科醫院合作,開發辨識黃斑部病變的機器學習系統。最後也是 Google 與哈佛醫學院合作,讓 Google 上就能查到專家認證的醫療資訊。

-- 周欽華

今日主筆:優拓資訊 Yoctol Info 商業開發朱軒逸、中華創業家跨界交流協會 Entrepreneur+ 理事長吳季剛,以及 Changee 共同創辦人王詩婷。預估閱讀 10 分鐘

生醫專題

Google 與英國國民健保署(NHS)合作,開發辨識眼部疾病的機器學習系統
NHS 提供旗下眼科醫院 Morrfields 資料庫內的 100 萬張匿名眼睛照片及相關數據,讓 Google 子公司 DeepMind 的機器學習系統學習眼睛疾病判讀。此系統能檢查出糖尿病視網膜病變與老年性黃斑病變的早期跡象,幫助使用者提前尋求治療。Link

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Google DeepMind 辨識視覺疾病的機器學習掃描系統。圖片來源:Google

朱軒逸:

人工智慧用於醫療一直都很受到注目。要成功,有四個關鍵因素:技術、數據資料、法規以及商業模式。

DeepMind 擁有技術。DeepMind 使用和圍棋高手 AlphaGo 背後技術相似的類神經網路(Artificital Neural Network)演算法,根據圖形特徵區分大量影像資料;再依判讀結果,建立具有自我學習能力的人工智慧。類神經網路演算法是現今最適合處理複雜圖形辨識的技術。

數據資料與法規則由政府解決如何合法的取得大量醫療影像,一直是人工智慧在醫療領域的最大挑戰。因為開發人工智慧需要大量資料讓電腦學習。當 DeepMind 直接與英國醫療服務的主管機關 NHS 合作,取得 100 萬張照片資料時,便取得極大優勢。特別是在這組織都極度保護資料的年代。

英國國民健保制度是由政府支付大部分醫療費用。當薪資福利沒有改善,醫護人工將越來越缺乏,工時越來越長。此時發展人工智慧診斷就成了重要的國家方向。

目前不清楚 DeepMind 的商業模式。可能是提供眼科診斷的人工智慧 API,按照使用量計費。或者是向 Google 一樣,採取免費模式,再想辦法從廣告收費。

而政府單位的角色更重要。政府必須思考如何整合現有醫療法規、保守的醫療體制、創新科技與新型態的商業模式。

台灣醫療服務也必須創新。NHS 積極推動人工智慧醫療,如另外和 DeepMind 合作開發腎臟疾病看護 App。美國的歐巴馬積極推動精準醫學,也是為了降低健康保險的龐大支出。台灣擁有全世界最完整的健保資料庫之一,但官員思維卻停留在「如何有效執行健保核刪」、「如何調整給付制度避免破產」等問題,缺乏整體策略。只有政府、醫療體系與企業三方深度合作,才能打造未來醫療服務的樣貌。


哥倫比亞大學發現動態調整視野範圍,能減少虛擬實境的眩暈感
使用虛擬實境時, 急遽的空間變化會讓使用者感到眩暈,同時讓使用者忽落畫面邊緣處的影像。此方法是根據使用者當下的場景,縮小視野範圍。 Link

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動態縮小使用者的視野範圍。圖片來源:Columbia

吳季剛:

目前虛擬實境(VR)產品最大的問題便是使用中或使用後會產生暈眩感。雖然不少設備商宣稱提高畫面解析度,或增加畫面每秒顯示張數(frame per second)就能改善,事實上仍不足夠。

虛擬實境導致暈眩的原因,是人類的視覺與前庭覺兩種感官不協調所造成。當虛擬實境呈現快速移動的畫面時,人類視覺收到的訊息是身體正在快速移動,但前庭覺感官卻沒有在動。正是這種感官間不協調造成暈眩。

前庭覺的感覺器官是內耳的三半規管,由內部充滿液體的管狀器官構成。它藉由液體的流動,能感知人所承受的加速度。

耳部構造

半規管在位置(右上方)。圖:中華民國聽障人協會

一般有兩種方法解決這種暈眩感。第一種是移動使用者,以重力加速度偽造出虛擬的前後移動或平移加速。例如遊樂園內或電玩遊戲間的大型機台,便是利用移動座位創造加速度。但這種方式需要大型裝置。

另一種則是用電流刺激三半規管,創造出虛擬的前庭覺(Galvanic vestibular stimulation)。但用電刺激頭部很難通過安全性檢驗,使用者大概也不太放心。

哥倫比亞大學團隊則提出了一種折衷手段。他們藉由修改 VR 畫面的視野範圍(field of view),降低使用者的暈眩感。就像暈車時,旁人會建議看遠方;減少視野範圍也類似讓使用者看遠方,只是藉由掩蓋視野周邊,讓使用者似乎在看向遠方。華盛頓大學團隊發現這樣能減緩暈眩。

但減少視野範圍卻會降低了虛擬實境的體驗。因此還要搭配介面與內容設計。例如將需要快速移動的內容設計在「過場」(遊戲場景轉換的動畫)階段,並在此時減少視野範圍。在使用者自由探索的階段,改為提供全視野。

另外,可以選擇不需要大視野範圍的遊戲主題。例如 HTC Vive 的招牌遊戲 The VisitorParanormal ActivityHordeZ,為何都是場景陰暗的恐怖遊戲呢?這些遊戲頗受好評,除了因為內容真的很恐怖,也因為場景陰暗,亮光範圍(如手電筒)狹小,可以集中視線,減少周邊視野引起的暈眩。

其他遊戲也能應用這原理,例如讓使用者擔任機槍手,其視野範圍只有射擊觀景窗。


Google 與哈佛醫學院合作,提昇症狀搜尋結果準確度
美國的行動裝置使用者只要在 Google 搜尋病況特徵,如「偏頭痛」,Google 就會顯示病灶說明,並將最相近的疾病介紹置頂。Link

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Google 將最符合病況的疾病介紹置頂。圖片來源:Google

王詩婷:

我以為醫生是最不可能出現在「未來 20 年會消失的行業」的新聞中。畢竟以往生病看醫生,從診斷、檢驗到治療的所有療程都在醫療院所中完成。

可是從上週開始,美國使用者在行動裝置搜尋症狀(如下背痛等)後,Google 將整合專業醫師群的醫療資訊,結合知識圖譜(knowledge graph)功能,就能列出該症況的可能成因、治療方式與建議尋求的醫療服務。使用者不需要花時間逐一瀏覽各個醫學網站、論壇或新聞。

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Google 知識圖譜功能,搜尋結果會呈現一系列相關資料。圖片來源:Google Office Blog

若能以網路回答醫療問題,不但可減少醫療資願浪費,也減輕醫療人員負擔。特別是在健保費低廉與醫療資源常被濫用的台灣。Google 若能推出有公信力的大型醫療資料庫,除了可供醫學研究人員參考,也能提升大眾的醫學常識。比名嘴在電視上談養生、推廣保健食品更有用。

中國網路醫療服務蓬勃

百度自 2013 年就開始提供醫療相關的服務,包括「百度醫生」協助使用者掛號、「拇指醫生」線上諮詢、「百度醫療大腦」以人工智慧讓機器學習模擬醫生看診行為,以及「智能健康設備平台」收集醫療院所的檢測數據。

阿里健康天貓醫藥館與京東大藥房等平台,也串聯線上諮詢、零售藥品、醫用儀器、健康管理、金融保險與數據分析等服務,成為結合互聯網與電商的資訊平台。台灣礙於法規,未能有更多新氣象。

網路搜尋不比專業服務

不過,光是在 Google 上輸入症狀描述,並不能取代醫生實際問診。就像有時候 Siri 講話總是牛頭不對馬嘴。因此即使搜尋內容有知名醫療機構把關,只要用戶描述不夠具體,建議就不容易精確。而且使用者面對醫生比較容易建立信任感,可以放心告知症狀。面對螢幕時,使用者過於口語化或是玩笑的文字,會讓系統難以判斷語意。

另外,使用者過度依賴網路診斷,也可能拖延就醫黃金時間。例如在百度魏澤西事件,使用者因誤信廣告內的過時無效療法,導致年輕的病人死亡。平台業者也難卸責。

Google 的廣告營利動機也是疑慮。即使 Google 已明確執行廣告審查,重要的是讓使用者能清楚區別資訊與廣告。同時,結合資訊與實體醫療服務,創造更多用戶價值與企業利潤。

Google 強調此新的搜尋工具只是為了提供更便利有用的資訊,而非取代醫生的專業診斷。不過當 Google 能在關鍵的 0.3 秒內決定讓哪些資訊、新聞或廣告出現,未來就能更進一步整合實體醫療服務,如串聯線上掛號、配對科別醫師、安排長期照護等資源。這背後龐大的商機與影響力可想而知。

來自總主筆朱軒逸的問候

向大家分享我很喜歡的一段話。「信仰成為想法。想法成為話語。話語成為行動。行動成為習慣。習慣成為價值。價值成為命運。」—甘地。(Your beliefs become your thoughts. Your thoughts become your words. Your words become your actions. Your actions become the habits. Your habits become your values. And your values become your destiny.)

封面圖片來源:Lisa Davies

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