如果說(shuō)2016年公司成立是連心醫(yī)療開(kāi)出的第一朵花，那么今年，CEO章樺看到了公司結(jié)出的第一個(gè)果實(shí)。

今年8月，連心醫(yī)療的AiContour獲得了國(guó)家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）三類醫(yī)療器械注冊(cè)證。這意味著，這個(gè)前前后后花了21個(gè)月拿證的AI產(chǎn)品，可以真正名正言順的談“商業(yè)化”了。

根據(jù)國(guó)家癌癥中心數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國(guó)腫瘤醫(yī)療服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)3000億，全球有60%-70%的腫瘤病人會(huì)接受放射治療，但中國(guó)只有15%-20%的腫瘤患者用到放療，中國(guó)放療市場(chǎng)潛力巨大。

章樺說(shuō)，如何從技術(shù)層面撬動(dòng)放療市場(chǎng)，是創(chuàng)業(yè)公司需要靜下來(lái)心來(lái)思考的事情。

在采訪中，章樺多次提及了自己未來(lái)的規(guī)劃：靶區(qū)勾畫(huà)、自動(dòng)計(jì)劃、醫(yī)生集團(tuán)。在他看來(lái)，單純賣軟件已經(jīng)很難生存。怎么樣用單點(diǎn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)突破，進(jìn)而與醫(yī)療機(jī)構(gòu)結(jié)合，提供一種新的服務(wù)模式，才是推動(dòng)放療AI行業(yè)的關(guān)鍵一步。

放療的幾大難題

近年來(lái)，放療在腫瘤治療中的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，鼻咽癌等多種癌癥已將放療作為首選治療方式。但是，放療中的患者定位、靶區(qū)勾畫(huà)、計(jì)劃制作到計(jì)劃實(shí)施，有很多步驟依賴于醫(yī)生的手工操作。

以靶區(qū)勾畫(huà)為例。在傳統(tǒng)放療方法中，病人治療前需要CT定位掃描獲得300-400幅圖像，由醫(yī)生手動(dòng)勾畫(huà)標(biāo)識(shí)腫瘤和危及器官范圍，十分耗時(shí)耗力。

浙大附一院放療科的葉香華主任曾向雷鋒網(wǎng)表示，放療科醫(yī)生每天50%的任務(wù)就是勾畫(huà)靶區(qū)，而這件事情做起來(lái)并不容易，“特別是一個(gè)鼻咽癌的患者，沒(méi)有花3到5個(gè)小時(shí)做出來(lái)的計(jì)劃，我們都拿不出手。”

目前，智能靶區(qū)勾畫(huà)存在的主要問(wèn)題有四個(gè)：勾畫(huà)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、沒(méi)有相關(guān)的數(shù)據(jù)集、沒(méi)有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)法進(jìn)行質(zhì)控。

連心醫(yī)療AI算法總監(jiān)Cliff說(shuō)到，“坦白講，連心當(dāng)前的NPC靶區(qū)勾畫(huà)算法只在跟我們訓(xùn)練數(shù)據(jù)集勾畫(huà)標(biāo)準(zhǔn)較一致的醫(yī)院里能得到大夫們比較滿意的評(píng)價(jià)。” 

除此之外，放療科還是一門受制于“經(jīng)驗(yàn)”的學(xué)科。

靶區(qū)勾畫(huà)結(jié)束后，物理師會(huì)根據(jù)規(guī)定的治療方案和臨床劑量學(xué)原理模擬治療，明確放療方案，確定滿足臨床治療要求的定位參數(shù)，以確保重要器官不出現(xiàn)超量照射。

這是一個(gè)不斷試錯(cuò)的過(guò)程，物理師在這個(gè)過(guò)程中要不斷地調(diào)節(jié)目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重，或者添加刪除有關(guān)的約束條件或者ROI，直到放療計(jì)劃系統(tǒng)產(chǎn)生一套臨床可接受的計(jì)劃為止。

因此，放療計(jì)劃系統(tǒng)對(duì)于經(jīng)驗(yàn)技巧的依賴性十分大。

但一個(gè)現(xiàn)實(shí)情況是，全國(guó)只有3000多名醫(yī)學(xué)物理師，而且絕大多數(shù)集中在大城市的大型三甲醫(yī)院。雖然基層醫(yī)院可以通過(guò)各種方式獲得放療的設(shè)備，但缺少先進(jìn)的放療技術(shù)和醫(yī)技人員也只能讓這些設(shè)備躺在角落里“吃灰”。

放療流程中最關(guān)鍵的兩個(gè)步驟，仍存在諸多的不確定因素。

單點(diǎn)切入、系統(tǒng)布局

2016年3月，連心醫(yī)療成立。章樺說(shuō)，連心醫(yī)療想要做的，就是對(duì)放療的流程進(jìn)行了智能化的“改造”。

為此，連心醫(yī)療開(kāi)發(fā)了一套全流程的產(chǎn)品——AiContour智能勾畫(huà)、AiPlan智能計(jì)劃、AiQA智能質(zhì)控、AiTeam腫瘤協(xié)作平臺(tái)及RAIC·OIS腫瘤信息系統(tǒng)。

其中，AiContour已于8月底獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）三類醫(yī)療器械注冊(cè)證。從2017年1月提交第一份材料到2019年8正式獲批，連心醫(yī)療的智能勾畫(huà)產(chǎn)品花了21個(gè)月的時(shí)間。

Cliff介紹，連心的算法團(tuán)隊(duì)在數(shù)據(jù)增強(qiáng)、深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和結(jié)果后處理等層面上做了一系列的研究，通過(guò)160多例具有高度一致性的NPC臨床勾畫(huà)訓(xùn)練集，形成了目前的靶區(qū)勾畫(huà)算法模型。

談及“NMPA認(rèn)證”的過(guò)程，章樺說(shuō)，產(chǎn)品本身的算法研發(fā)和系統(tǒng)工程化的能力要過(guò)硬；其次，搭建的系統(tǒng)架構(gòu)一定要面向未來(lái)，也就是采用云端的形式。

另外，作為一個(gè)初創(chuàng)公司，需要重新建立一套自己的研發(fā)體系和質(zhì)量控制，“因?yàn)楣纠镉泻芏嗳耸莵?lái)自于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，他們沒(méi)有醫(yī)療產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，因此也要對(duì)他們進(jìn)行重新的培訓(xùn)?！?/p>

雷鋒網(wǎng)了解到，目前市面上的靶區(qū)自動(dòng)勾畫(huà)系統(tǒng)并不少見(jiàn)。相比于其他幾家，章樺認(rèn)為，連心醫(yī)療的核心優(yōu)勢(shì)在于勾畫(huà)的器官數(shù)量是最多的，同時(shí)覆蓋的身體部位最廣。“其他公司可能還是聚焦在頭部，我們已經(jīng)把胸、腹部做完，很多醫(yī)院也都應(yīng)用起來(lái)?！?/p>

據(jù)了解，Aicontour智能勾畫(huà)已經(jīng)上線了全身110多個(gè)OAR的自動(dòng)勾畫(huà)算法。

章樺說(shuō)，未來(lái)會(huì)繼續(xù)優(yōu)化OAR自動(dòng)勾畫(huà)的算法精度和穩(wěn)定性，同時(shí)也將以NPC為起點(diǎn)，提高靶區(qū)自動(dòng)勾畫(huà)算法的精度，預(yù)計(jì)2020年初會(huì)陸續(xù)上線肺癌、食管癌、乳腺癌等癌種靶區(qū)的自動(dòng)勾畫(huà)。

除了讓產(chǎn)品變得更“好用”，連心醫(yī)療還在“易用性”上進(jìn)行了優(yōu)化——推出了適用于PAD等移動(dòng)端的交互模塊，可以通過(guò)觸摸和手勢(shì)進(jìn)行操作。與PC端的模塊相比，移動(dòng)端瞄準(zhǔn)的是醫(yī)生的碎片化時(shí)間。

此外，讓系統(tǒng)區(qū)分移動(dòng)端產(chǎn)品的左右手操作以及與手勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，連心也申請(qǐng)了專利。“我最引以為豪的一件事是，當(dāng)醫(yī)生用筆去勾畫(huà)輪廓時(shí)，如果覺(jué)得畫(huà)錯(cuò)了，拿手指往上面一抹，就可以直接擦掉?！?/p>

章樺說(shuō)，“目前，在全球范圍里，還沒(méi)有第二家提供類似的產(chǎn)品。”

在放療計(jì)劃上，2019年初，連心醫(yī)療自主研發(fā)的AiPlan通過(guò)北京醫(yī)療器械檢驗(yàn)所檢驗(yàn)，目前已經(jīng)在中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。

4月份，連心醫(yī)療拿到了北京市醫(yī)療器械檢測(cè)所的檢測(cè)報(bào)告，7月份通過(guò)了301醫(yī)院的倫理委員會(huì)的評(píng)審，預(yù)計(jì)在2020年的第二季度完成相關(guān)的臨床試驗(yàn)。

連心的AiPlan是一個(gè)秒級(jí)的蒙特卡羅劑量計(jì)算引擎，能在幾秒內(nèi)完成一個(gè)高精度放療計(jì)劃計(jì)算，在十幾分鐘左右完成一個(gè)放療計(jì)劃，這項(xiàng)技術(shù)代替了傳統(tǒng)手工計(jì)劃需要幾個(gè)小時(shí)到幾天的工作，可節(jié)省90%以上的時(shí)間。

（連心醫(yī)療AiPlan智能計(jì)劃）

因?yàn)锳iPlan切入到了放療流程中最核心的“治療”環(huán)節(jié)，所以，放療計(jì)劃的產(chǎn)品將面臨更為嚴(yán)格的審查。

“靶區(qū)勾畫(huà)不涉及到真實(shí)的物理試驗(yàn)，在數(shù)據(jù)集上跑一個(gè)結(jié)果，看看是否可行就可以了。但是，醫(yī)生會(huì)根據(jù)放療計(jì)劃系統(tǒng)，用設(shè)備實(shí)際打出射線，一旦錯(cuò)誤，會(huì)對(duì)人體正常細(xì)胞造成極大傷害?！?/p>

章樺說(shuō)到，放療的本質(zhì)是治療，一些互聯(lián)網(wǎng)公司有很強(qiáng)的AI圖像識(shí)別能力，在靶區(qū)勾畫(huà)方面確實(shí)可以有所作為。

但是，放療計(jì)劃中的射線照射方案包含了很多復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模和劑量計(jì)算，需要團(tuán)隊(duì)掌握物理和生物學(xué)工程等學(xué)科的交叉知識(shí)，需要很強(qiáng)的放射物理學(xué)的人才儲(chǔ)備。

“國(guó)內(nèi)能做這方面的團(tuán)隊(duì)非常的稀缺，導(dǎo)致放療計(jì)劃系統(tǒng)的入局難度非常高。你可以看到，做影像AI的公司有上百家，但是放療AI的公司也就是十幾家?！?/p>

“面向未來(lái)”的商業(yè)探索

2016年7月，連心承建了四川省腫瘤醫(yī)院放療科OIS系統(tǒng)，用于醫(yī)院所有臨床病區(qū)，包括住院病人、門診病人 、會(huì)診病人的全部放療患者管理。此后，全流程智能放療云也在雙方的合作研發(fā)下誕生。

2018年開(kāi)始，連心醫(yī)療還幫助301醫(yī)院放療科建設(shè)放療數(shù)據(jù)平臺(tái)， 現(xiàn)已完成平臺(tái)系統(tǒng)搭建，數(shù)據(jù)開(kāi)始入組，后續(xù)將開(kāi)展數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以及智能化建設(shè)；2018年4月，連心智能放療云落地廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科，幫助科室建設(shè)腫瘤規(guī)范化診療區(qū)域協(xié)同中心。

現(xiàn)在，四川省腫瘤醫(yī)院每周會(huì)有200例左右的患者使用連心醫(yī)療的軟件產(chǎn)品，全國(guó)有50多家醫(yī)院在部分或者完整地應(yīng)用連心醫(yī)療的放療云系統(tǒng)。

章樺表示，相比于成套的系統(tǒng)產(chǎn)品，單個(gè)模塊的產(chǎn)品最容易進(jìn)行落地，“想要使用哪個(gè)模塊，我們當(dāng)天派工程師過(guò)去，基本上一個(gè)小時(shí)就能裝好、使用?！?/p>

雷鋒網(wǎng)注意到，因?yàn)楫a(chǎn)品是跑在云端，所以醫(yī)院用戶也不需要下載應(yīng)用程序，可以直接在瀏覽器里進(jìn)行操作。

章樺說(shuō)，云端的形式可以免去很多安裝的問(wèn)題，在任何一臺(tái)電腦上都可以進(jìn)行登錄使用；而且，云端產(chǎn)品減少了對(duì)硬件資源的依賴。“理論上來(lái)說(shuō)，一個(gè)用戶和一萬(wàn)個(gè)用戶并不會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)發(fā)成本。這也是我們100%基于云的方式來(lái)做的原因之一?！?/p>

另外，云端產(chǎn)品的好處在于，讓三甲醫(yī)院和基層醫(yī)院形成更好的協(xié)同互動(dòng)。這是未來(lái)實(shí)現(xiàn)分級(jí)診療，優(yōu)化醫(yī)療資源分配的重要一步。

當(dāng)然，云放療的產(chǎn)品形態(tài)，最終還會(huì)帶來(lái)商業(yè)模式的變革。過(guò)去的幾十年，放療科每年都會(huì)投入大量資金采購(gòu)軟硬件產(chǎn)品，而國(guó)外廠商則把持了軟件系統(tǒng)上的“主動(dòng)權(quán)”。

而云放療的形式最終會(huì)帶來(lái)商業(yè)模式的改變——從賣軟件許可到采購(gòu)軟件服務(wù)?！拔覀兛梢宰龅桨床±龜?shù)量來(lái)收費(fèi)，這個(gè)比較符合創(chuàng)新企業(yè)的盈利模式?！?/p>

談及現(xiàn)階段的主要工作，章樺認(rèn)為是“成立醫(yī)生集團(tuán)”。他說(shuō)到，AI就是一個(gè)工具，企業(yè)很難靠賣軟件生存，和醫(yī)生形成一種服務(wù)的模式非常重要，這是推動(dòng)放療AI行業(yè)的關(guān)鍵性力量。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，基于AiTeam腫瘤協(xié)作軟件平臺(tái)，連心醫(yī)療聯(lián)合了腫瘤?？漆t(yī)聯(lián)體、第三方放療中心、腫瘤醫(yī)院、綜合醫(yī)院放療科室。在醫(yī)生集團(tuán)的模式下，連心醫(yī)療和專家一起提供腫瘤治療的方案和服務(wù)。

與此同時(shí)，連心醫(yī)療也在和四川省腫瘤醫(yī)院的郎錦義院長(zhǎng)合作，牽頭十多家醫(yī)院?jiǎn)?dòng)AI放療勾畫(huà)標(biāo)準(zhǔn)專家共識(shí)，建立了一個(gè)腫瘤精確放療標(biāo)準(zhǔn)的專家共識(shí)委員會(huì)，將原來(lái)文字版本的專家共識(shí)轉(zhuǎn)化為可量化分析的圖像版。

目前，連心醫(yī)療已經(jīng)在一些省份探索收費(fèi)的流程。章樺表示，“未來(lái)的時(shí)間，我們?nèi)匀灰凑占榷ǖ墓?jié)奏走，我們要做AiPlan的臨床驗(yàn)證、要啟動(dòng)CE和FDA這類國(guó)際組織的認(rèn)證，繼續(xù)去優(yōu)化AI驅(qū)動(dòng)的放療全流程?！?/p>

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