台大醫院跨院開發「可解釋AI」 精準預測心房顫動中風風險
心房顫動是最常見的一種心律不整,更是引發腦中風的主要元兇。為了在「預防中風」與「減少藥物出血風險」間取得精確平衡,台大醫院總院與新竹台大分院組成跨領域研究團隊,成功開發出具備「可解釋性」的人工智慧預測模型,為病人量身打造個人化風險評估,邁向精準醫療,研究成果已正式發表國際頂尖期刊《npj Digital Medicine》。
當病人被診斷為心房顫動時,醫師面臨的關鍵問題在於是否需要使用抗凝血藥物預防中風,抗凝血治療雖能降低中風風險,卻同時增加出血風險,因此如何精準評估個別病人的中風風險成為臨床決策的核心。
台大醫院研究團隊指出,現行臨床常用的風險評分工具雖簡單易記,但多採固定加權方式,如同以「硬尺」衡量個體差異,難以精準反映每位病人的真實風險。相較之下,台大醫院跨院研究所建立的AI模型更像「柔軟的皮尺」,可依據病人的年齡、病史與用藥等多元資料,動態調整各項風險因子的權重,使預測結果更貼近個人化需求,實現精準醫療目標。
台大醫院研究團隊整合臨床醫學、流行病學、生物統計、資料科學、人工智慧與軟體醫材開發等各項專業,利用台大醫院整合資料中心2007至2016年間共9,511位新診斷心房顫動病例進行開發,並進一步將模型套用於新竹台大分院(1,300位)與雲林分院(1,242位)的病例進行驗證,結果證實該模型在不同臨床場域中皆具備極高的適用性與穩定性,展現跨院應用的潛力。研究特別建立傳統且具高度可解釋性的「邏輯斯迴歸模型」以及能捕捉複雜關係的機器學習模型(XGBoost),透過雙模型設計,在預測準確度與模型透明性間取得平衡,避免AI淪為無法解釋的「黑箱」。
台大醫院研究團隊指出,為提升臨床實用性,研究導入可解釋性分析技術,清楚呈現各項風險因子的影響方向與權重,醫師不僅能獲得風險預測數值,更能理解其背後原因,有助於醫病溝通與臨床決策。研究也檢視模型在不同性別與病史族群間的表現一致性,降低潛在偏差風險,回應醫療AI在公平性與健康平權上的重要議題。
台大醫院研究團隊表示,醫療人工智慧的價值不僅在於預測更準確,更重要的是是否透明、是否可信,以及是否能實際應用於臨床。該研究從傳統「硬尺」式評估進化為「柔軟皮尺」的個人化預測模式,象徵醫療決策由標準化邁向精準化與個人化的重要轉變。透過跨院合作與真實世界資料驗證,該研究為醫療AI建立一條兼具科學性、可解釋性與臨床可行性的發展路徑。