應用智慧科技於傳染病防治
Application	of	Smart	Technologies	in	
Infection	Control	and	Prevention
疾病管制署 副署長 莊人祥
Jen-Hsiang	Chuang,	M.D.,	Ph.D.
Deputy	Director-General
Taiwan	Centers	for	Disease	Control
October	26,	2017
新興傳染病防治模式
2
預防
衛教
防治指引
文獻收集
風險溝通
整備
風險評估
模擬演練
物資及醫療
體系整備
跨部會及國
際合作
偵測
疫情監測
快速確認與
風險評估
快速警示
情資快速傳
播與分享
應變
入境檢疫及
出境衛教
醫療介入
措施
公衛介入
措施
疫情調查
復原
危機處理
檢討
修正防治
指引
Modified	from	https://www.slideshare.net/ECDC_EU/cdc-preparedness-work-how-ecdc-is-supporting-the-commission-and-the-member-states-prof-karl-ekdahl-head-of-public-health-capacity-and-communication-unit-ecdc
PREVENTION PREPAREDNESS
OUTBREAK
RESPONSE
RECOVERYDETECTION
3
指標型監測 事件型監測
資料 事件
疫情訊號
公共衛生
警訊
防治措施
收集
分析
研判
截取
過濾
確認
評估
疫情調查
對外
新聞稿/疫情報導
網站與社群媒體
Open	data
細胞廣播(CBS)
內部
Email群組
SMS,	SNS
WHO	IHR
內部會議
發送/發布
定點醫師回報
傳統媒體監測
新媒體監測
食物中毒通報
1922通報
GPHIN
WHO及國際衛生單位
自動輿情監測系統
傳染病個案通報
定點醫師監測
社區實驗室定點監測
學校監測
腸病毒停課統計
人口密集機構監測
實驗室自動通報
急診就診監測
健保就醫統計監測
肺炎流感死亡監測
氣象資料
1922來電統計
官網瀏覽分析
疫情監測架構
4
指標型監測 事件型監測
資料 事件
疫情訊號
公共衛生
警訊
防治措施
收集
分析
研判
截取
過濾
確認
評估
疫情調查
對外
新聞稿/疫情報導
網站與社群媒體
Open	data
細胞廣播(CBS)
內部
Email群組
SMS,	SNS
WHO	IHR
內部會議
發送/發布
定點醫師回報
傳統媒體監測
新媒體監測
食物中毒通報
1922通報
GPHIN
WHO及國際衛生單位
自動輿情監測系統
傳染病個案通報
定點醫師監測
社區實驗室定點監測
學校監測
腸病毒停課統計
人口密集機構監測
實驗室自動通報
急診就診監測
健保就醫統計監測
肺炎流感死亡監測
氣象資料
1922來電統計
官網瀏覽分析
疫情監測架構
收集自動化
分析自動化 警示自動化
收集自動化
發布自動化
重要傳染病疫情與資訊技術建立時序
5
1990 2000
EV71
腸病毒
2003
SARS
疫情資料
倉儲系統
PHIS
單機版
疫苗管理
RODS
防疫資料
交換平台
Web-based
傳染病通報
2005 2007
民眾版傳
統病統計
查詢系統
H5N1
流感
2009
EV71
腸病毒
H1N1
新型流感
官方FB
粉絲頁
GIS
2011
Agent-based
model (中研院)
外部資料運用健保次
級統計及死亡統計
外部資料自動
勾稽: 出入境、
禽畜業就醫
2013
防疫雲
LARS 病原檢驗
EMR 傳染病通報
季節流感
高雄登革熱
2015
Open
Data
H7N9
禽流感
SAS VA, PowerBI
商業智慧分析
台南登革熱
2017
Ebola 韓國
MERS
季節流感
登革熱
群聚地
圖網站
細胞廣播
(CBS)
Python
非結構化
資料分析
防疫雲2.0
診所電子病歷通報傳染病
資料庫系統升級
登革熱成效評估模型
(IBM Health Corps)
萌寶日記
App (HTC)
疾管家
Chatbot (HTC)
商業智慧分析 SAS® Visual Analytics
6
病例總覽 分析流程 疫情預測
趨勢監測行動瀏覽地理分布
商業智慧分析 Microsoft PowerBI
7
分析流程 在地合作
行動瀏覽品質管制
登革熱防治成效評估模型 (IBM Health Corps )
8
疫苗接種時程提醒「萌寶日記App 」(HTC)
9
流感疫苗諮詢-「LINE@聊天機器人-疾管家」(HTC)
10https://page.line.me/taiwancdc
診所登革熱檢驗App自動判讀與通報
11
疑似登革熱
病例
啟動通報
功能
產生檢驗
QR code
App掃瞄
QR code啟
動判讀程式
完成快篩採
檢並啟動自
動判讀
判讀結果自動
回傳診間系統
完成其他通報
所需資訊
API上傳疾管署
法傳資料庫
智慧科技發展應用
12
目標 使用者
中心
便民 減少成本 減少人工 提升業務
時效
模擬危險
情境
快速收集
資訊
人工智慧
大數據
物聯網
裝置
深度學習
人工智慧助理
聊天機器人
自動化
分析、報表
次世代定序
無人機
AR/MR/VR
智慧卡
(追蹤紀錄)
3D 列印
(昂貴耗材替代列印)
穿戴式裝置
(體溫, GPS)
遊戲化
非結構化資料 資料探勘
遠距會診
環境感測器
(PM2.5, CO2)
人工智慧於傳染病防治潛在應用領域
13
電腦視覺 自然語言處理 專家系統
● 顯微鏡診斷
○ 瘧疾
○ 其他寄生蟲
● 醫學影像判讀
○ 結核病
● 圖像識別
○ 新聞頻道裁剪
○ 實驗室門禁
○ 防護裝備穿脫
● 光學文字辨識
○ 加進手寫文字輸入
● 非結構化資料分析、文
字探勘
○ 媒體監測
○ 疫情報告
● 報表生成
○ 新聞發布
○ 自動報告
○ 自動警示
● 聊天機器人
● 病例/死亡案例病歷審查
● 疫情資料探勘
● 疫情預測
● 防疫物資供應鏈決策
無人戴具
● 藥劑/疫苗自動配送
● 檢體採樣收集
物聯網於傳染病防治潛在應用領域
14
健康監測 環境監測
● 藉監視器監測口罩配戴率
● 藉穿戴裝置監測體溫
● 室內CO2濃度監測(通風)
● 室外PM2.5	監測
● 水質監測(霍亂)
● 實驗室空氣品質監測
其他
● 動物追蹤
(	每年狂犬病疫苗接種情
形,	利用Sigfox,	LORA,	NB-
IoT低功率傳輸協定及GPS
進行追蹤)
院內感染
● 手部衛生遵從性監測
● 病人追蹤
防疫物資
● 疫苗儲存溫度監測
● 冷鏈系統溫度監測
● 物品運輸追蹤
案例研究: 人工智慧輔助瘧疾血片鏡檢診斷
15
問題分析與解決方案
16
專家不足
病例稀少、瘧疾血
片診斷技術失傳
快速診斷需求
及早投予抗瘧
疾藥物
解決
人工智慧輔助瘧疾血片
鏡檢自動判讀
台灣瘧疾診斷流程
17
疑似病例
醫院 疾管署
醫院鏡檢
採集血液
發現疑似
瘧疾
拍照及下載
圖片
影像判讀
鏡檢確認感染
期別及型別
分子學診斷
檢體寄送CDC
人工智慧可介入之流程
18
疑似病例
醫院 疾管署
醫院鏡檢
採集血液
發現疑似
瘧疾
拍照及下載
圖片
影像判讀
鏡檢確認感染
期別及型別
分子生物學
診斷
檢體寄送CDC
人工智慧
輔助判讀
人工智慧
輔助判讀
(	雲端 )
人工智慧
輔助判讀
應用開發技術
19
想法 設計 原型 產品
瘧疾血片 血片自動掃讀 深度學習 人工智慧晶片
概念
驗證
驗證 驗證
可能的合作夥伴
20
想法 設計 原型 產品
瘧疾血片 血片自動掃讀 深度學習 人工智慧晶片
概念
證明
驗證 驗證
AILabs.tw
應用情境及可能的產品
21
人工智慧晶片 遠距診斷服務 線上瘧疾血片
資料庫
預期困難及問題
22
人工智慧/	深度學習 瘧疾血片製備
少 少 少 少
敏感性 / 特異性
標記工作龐雜
缺乏應用經驗
法規限制 病原種類多 數位化工作繁複
樣本品質變異 染色方法不同 治療後改變
運用人工智慧診斷瘧疾- 專案建置流程
23
1.	樣本(顯微鏡影像) 2.	圖像資料前處理 3.	特徵/單元萃取
a1 a2 a3 a4 res
S1 3 151 66 105 1
S2 4 104 89 104 2
S3 3 186 144 55 1
S4 4 109 60 101 3
0 1 0 0
1 1 2 0
0 1 2 3
0 2 2 3
4.	機器/深度學習策略 5.	判斷/整合系統或協議
6.	長期/適應性演化或校正
0 1 0 0
1 1 2 0
0 1 2 3
0 2 2 3
A B
B
C
A
AA
BB
C
A
AAA
BA
AAA
B
T
1. …
2. …
3. …
4. …
T
L L
Para1
Para2
特徵/ 單元 萃取
24
資料來源:(US	CDC)
https://www.cdc.gov/dpdx/malaria/index.html
圖:
血液薄片中的惡性瘧環狀滋養體
資料來源:(US	CDC)
https://www.cdc.gov/dpdx/malaria/index.html
圖:
血液薄片中的惡性瘧滋養體
王建凱提供
血片標記示意
25
1.	樣本(顯微鏡影像)
2.	圖像資料前處理 3.	特徵/單元萃取
4.	機器/深度學習策略
過濾
(未受感染
紅血球)
目標
(瘧原蟲及受
感染紅血球)
資料來源: (US	CDC)
https://www.cdc.gov/dpdx/malaria/index.html
圖:
血液薄片中的生殖及環狀滋養體
王建凱提供
26
智慧科技之其他發展應用
聊天機器人 / 人工智慧助理
27https://page.line.me/taiwancdc
用途
● 公共衛生教育
● 疫苗接種活動
● 知識、態度、行為調查
優點
● 減少人工客服成本
● 增加民眾查詢疾病防治
訊息管道
未來的應用設備
公共場所口罩配戴率監測
28
流感疫情監測指標 資料來源:
● 公共交通樞紐加裝之IP	監視器
目的:	
● 輔助社區呼吸道傳染病流行監測
● 監測民眾呼吸道衛生禮節執行度
人工智慧協助登革熱孳生源搜尋
29
AR	+	人工智慧 辨識孳生源
屋簷排水管
未加蓋水桶
無人機 +	人工智慧 辨識孳生源
未加蓋水桶
物聯網:環境感測監測 (LASS社群)
目的:	
● 預防空氣傳播疾病
(肺結核、流感)
● 可遠端監控
30
VR + AI: 生恐演練、防護裝備穿脫練習
31
總結
32
顧客經驗
智慧科技
亟需人才
資料品質
節省人力
33
感謝聆聽

GTC Taiwan 2017 應用智慧科技於傳染病防治