「有位七十多歲的瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌(Diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)患者,接受第一線治療後一年多又復發,二線治療的效果也不佳。淋巴結腫大到壓迫靜脈,導致血液無法回流,兩隻腳腫得非常嚴重,偏偏當時患者的身體狀況又已無法承受更高強度的化療,情況十分不樂觀。」高雄醫學大學附設中和紀念醫院血液腫瘤內科蕭惠樺醫師回憶,「當時剛好有一款突破性機轉的新藥問世,與患者討論後決定試試,結果才打第一個療程,腫瘤就縮小一半,第二個療程後更是幾乎全消,很快速就將淋巴癌控制住!」
此款突破性機轉的新藥就是『雙特異性抗體藥物』 (Bispecific Antibody,BsAb)。蕭惠樺醫師表示,雙特異性抗體藥物是淋巴癌最新的治療利器,抗體能夠同時識別兩種抗原,一端能與免疫 T 細胞接合,另一端則能與病變的 B 細胞接合,藉此引導免疫 T 細胞直接攻擊病變 B 細胞,機轉十分創新。
雙特異性抗體藥物的出現,對瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌治療極具意義。蕭惠樺醫師解釋,瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌是源於淋巴球病變的惡性腫瘤,成人最常見的非何杰金氏淋巴癌,惡性度很高、病程進展快速,容易危及性命,許多患者確診時,就已經是第三期、第四期,必須盡快接受治療;而在第一線治療後,仍有四成多、近五成的患者,無法達成完全緩解或之後復發,且隨著治療越後線,緩解率越低,此時雙特異性抗體藥物就扮演扭轉命運的關鍵角色。
為何雙特異性抗體藥物對復發或難治型瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌會如此有效果呢?蕭惠樺醫師分析,首先是藥物設計,保持抗體專一性的同時,又能與兩個抗原分別結合,此為很具突破的想法和成果;再者是療效與副作用的平衡,藉由引導自身免疫T細胞攻擊病變淋巴癌細胞,除了讓毒殺更精準,大幅提升療效外,也不同於傳統化療好壞細胞皆殺,故可同時降低副作用,維持患者生活品質。
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談到雙特異性抗體藥物的臨床試驗數據,蕭惠樺醫師指出,最引人注目、同時也是對患者最重要的預後指標–完全緩解率的大幅提升。根據臨床試驗顯示,在原本的 CD20 單株抗體與化學治療外,再加上雙特異性抗體藥物,可將復發瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌的完全緩解率由 17.5% 提升到 40%,達兩倍以上,並顯著延長整體存活期。基於雙特異性抗體藥物對於復發或難治型瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌展現的優異療效結果,蕭惠樺醫師也進一步分析,認為雙特異性抗體藥物未來有很高機會成為瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌復發後的標準治療,也期盼可獲得我國健保給付,讓患者能在無經濟壓力下,接受最新的突破治療。
根據研究,針對復發或難治型瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌患者,加入 ADC 藥物的治療組合,能提升超過 2 倍的完全緩解機會,增加整體存活率近 3 倍。蕭惠樺醫師提醒,目前 ADC 治療已納入瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌第三線健保給付,符合給付條件的患者,都有機會在醫師的協助下申請給付,病友們切記要多主動與醫師討論,把握用藥權益。
瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌治療貼心小提醒
瀰漫性大型 B 細胞淋巴癌復發後,第二線化療的副作用通常比第一線強,較容易產生噁心、嘔吐、血球降低等副作用,肝與腎功能也可能受到影響。蕭惠樺醫師說,如果患者的年紀較大、身體狀況較差,便可能無法承受高強度的化療。如今,雙特異性抗體、抗體複合體 ADC 藥物等重大突破治療問世,逐漸打破以往治療與復發的困境,因此鼓勵病友切勿放棄希望,抱持正向積極的心態,避免治療空窗期,才能及早控制病情,迎向淋巴癌治癒之路。
當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。
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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。
當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray
第一個不好是物理限制:「延遲」。 即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。
第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。 如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。 所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!
邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌
知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!
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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。
以研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。
這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技
此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。
當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray
模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡
建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。
這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。
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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。
知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」
想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。
但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。
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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵
像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?
三、可靠性 SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。
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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技
不闇英語,跑急診極是麻煩,所幸有傳譯服務。她說,已經腹痛、噁心、嘔吐和便秘數週。醫師透過剖腹探查手術(exploratory laparotomy),找到一球填飽胃部的毛糞石(trichobezoar),尾端還延伸到十二指腸。移除完實體的「毛」病,她馬上被轉診精神科。[1]畢竟這類滿腹異物的案例,與精神問題脫不了關係。(噁心,請慎入!非當事人的剖腹探查手術以及毛糞石照片。(CC BY 4.0))[3]
上方的囊袋是胃部;橘色區域則為十二指腸。圖/Olek Remesz on Wikimedia Commons(CC BY-SA 2.5)
60 多歲的張女士因為肺炎呼吸衰竭而插管住入加護病房,檢查後赫然發現腹腔有顆巨大的腫瘤,對周遭器官造成壓迫,經由切片診斷是瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(簡稱DLBCL, Diffuse Large B Cell Lymphoma),臺北榮民總醫院血液科王浩元醫師回憶,雖然當時病患的狀況不是很好,但在與家屬詳盡討論後,決定開始積極治療,因為瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)有機會可治癒。
王浩元醫師說,「我們非常小心的調整藥物劑量,讓腫瘤逐步縮小,肺炎也順利好轉。患者轉到普通病房繼續接受治療,成效相當不錯,目前已經接近五年了,瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)都沒有復發。」
「瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)的治療目標是治癒!」王浩元醫師說,「瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)不僅在第一線治療就有 6 成治癒率,治療反應不佳或復發的患者除了既有的拯救式化療及幹細胞移植外,今日更有免疫及細胞治療可用,透過基因工程可讓免疫細胞精準且持續殲滅癌細胞,提升頑固或復發型淋巴瘤的治癒率。」
在非何杰金氏淋巴瘤之中,又以瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)為我國最常見的類型,因為病程發展快速且很容易侵犯到全身器官,惡性度相當高。
王浩元醫師說,全台灣一年大概會新發 2500 個淋巴癌個案,約 2300 個是非何杰金氏淋巴瘤,其中約 1000 個是瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)。
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積極治療,消滅瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)
瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤的第一線治療主要是透過藥物,包括類固醇、化學治療、標靶治療等,王浩元醫師說,第一線治療稱為 R-CHOP,一個字母代表一種藥物,包括一個標靶藥物,搭配三種化學治療,再加上類固醇。類固醇在台灣有點被汙名化,但類固醇是治療淋巴瘤很重要的藥物,它可以直接殺死淋巴癌細胞,而且有止吐效果,能夠舒緩化學治療引起的噁心、嘔吐。
瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)復發時,可以利用高劑量化學治療合併造血幹細胞移植來治療,王浩元醫師說,移植前的高劑量化學治療,目的在於盡可能清除患者身上殘餘的癌細胞,然後將自體(病人自己的)或異體(捐者的)造血幹細胞回輸病人體內,其中,異體造血幹細胞移植能在患者身上建立一套新的免疫系統,繼續肩負殲滅殘存癌細胞的任務。然而,高劑量化療的副作用強烈,對患者身體機能考驗大,而異體移植需要小心處裡排斥的問題,衝擊患者生活品質。
王浩元醫師分析過往瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)治療成效,每 100 位患者,使用第一線的藥物治療(R-CHOP)可以治好 60 位,剩下的 40 位患者則需面對疾病的復發,越快復發的患者通常預後越差,整體來說,這 40 位患者通常只能挽回 5 至 10 位,這是當前瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤的治療困境。
目前共有兩種方式,第一種是透過大量複製免疫細胞,並注射入患者體內。第二種為目前主流作法,是從患者周邊血中分離出免疫細胞(主要是 T 細胞),然後利用基因工程改造免疫細胞,讓免疫細胞可以自我活化並精準找到癌細胞,這些改裝後的免疫細胞在體外經過大量培養後,再重新輸回病人體內,一次性的注射有望幫助部分患者治癒頑固或復發型的瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)。
貼心小提醒
非何杰金氏淋巴瘤的症狀表現相當多樣,若出現燒、腫、癢、汗、咳、瘦等警訊,一定要盡快至血液科就診。
王浩元醫師叮嚀,瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(DLBCL)的治療目標是治癒,請與醫師密切配合,共同努力達到較佳的預後!