騰訊醫(yī)療AI實驗室主任范偉：過去一年，我們的探索與收獲

本文作者：劉偉

2018-11-20 18:36

導語：一年時間過去，騰訊在助力醫(yī)療健康領域數(shù)字化升級的進程中，又邁出了一大步。

去年十一月，科技部公布首批國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺名單，提出依托騰訊公司建設醫(yī)療影像國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺。一年時間過去，騰訊在助力醫(yī)療健康領域數(shù)字化升級的進程中，又邁出了一大步。

醫(yī)療AI上升為國家重點研發(fā)項目

11月18日，騰訊作為牽頭承擔單位，聯(lián)合中國科學院自動化研究所、中國人民解放軍總醫(yī)院、中南大學湘雅醫(yī)院、北京大學人民醫(yī)院、深圳市人民醫(yī)院等多家單位，正式啟動了2018年國家重點研發(fā)計劃中的“數(shù)字診療裝備研發(fā)專項” ——“基于人工智能的臨床輔助決策支持技術(shù)及其服務模式解決方案研究”項目。

項目負責人、騰訊醫(yī)療AI實驗室主任范偉在接受雷鋒網(wǎng)采訪時介紹，項目期間，騰訊將聯(lián)合合作伙伴深度探索基于人工智能的臨床輔助決策支持技術(shù)（AI+CDSS），構(gòu)建自進化醫(yī)學知識庫，開發(fā)人工智能問診、分診、診斷和治療的決策支持系統(tǒng)，打造新型醫(yī)療云服務模式，覆蓋診前、診中、診后的就醫(yī)全流程的解決方案。

范偉以項目重點病種皮膚病切入，介紹基于AI輔助診療的疾病新型服務模式。

以銀屑病的就醫(yī)為例，診前環(huán)節(jié)患者可進行人機交互，通過患者圖片上傳，進行簡單的問診，對疾病初步評估，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院平臺，實現(xiàn)智能分診、導診、轉(zhuǎn)診；在診中環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可初步幫助醫(yī)生判斷病情，同時給出個性化的治療方案建議，醫(yī)生可通過網(wǎng)絡會診，為患者作出診斷決定；在診后環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可通過預后評估，預測病情復發(fā)概率，并對患者病情進行智能追蹤，在此基礎之上，并通過用藥效果監(jiān)測，實現(xiàn)個性化用藥指導。

項目分為基于醫(yī)療健康數(shù)據(jù)與主訴的分診和問診的人工智能技術(shù)開發(fā)、基于醫(yī)療健康數(shù)據(jù)與主訴的診斷和治療的人工智能技術(shù)開發(fā)、面向臨床路徑與技術(shù)規(guī)范的精準醫(yī)療決策支持研發(fā)、面向臨床決策支持的自進化醫(yī)學知識庫研發(fā)，以及醫(yī)療健康數(shù)據(jù)智能分析云平臺開發(fā)及新型服務模式創(chuàng)新五個子課題。

五個子課題分別由騰訊醫(yī)療AI實驗室主任范偉、北京大學人民醫(yī)院心內(nèi)科副主任王鴻懿、北京301醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師劉若卓、中南大學湘雅醫(yī)院皮膚科副主任醫(yī)師匡葉紅，以及中國科學院自動化研究所模式識別國家重點實驗室研究員肖憲負責。

范偉介紹，未來五個子課題會同時進行?！拔覀兊倪\作方式是以疾病場景為主，再拆解成每一個課題做什么。只有落到場景里的東西才有價值，否則就變成了一個IT產(chǎn)品。”

“騰訊具有先進的醫(yī)療大數(shù)據(jù)核心技術(shù)優(yōu)勢和先進的人工智能技術(shù)，此次承擔國家科研重任，將集結(jié)頂尖AI科研資源，解決醫(yī)療核心問題，并整合產(chǎn)學研醫(yī)用的生態(tài)合作鏈條，帶來一些真正的價值，幫助更多醫(yī)生和患者?！狈秱ダ^續(xù)說道。

騰訊醫(yī)療AI實驗室的四大探索

從科研到應用，騰訊已有良好的實踐結(jié)晶。2017年騰訊推出的首款將人工智能技術(shù)運用在醫(yī)學領域的產(chǎn)品“騰訊覓影”，輔助醫(yī)生篩查食管癌、肺結(jié)節(jié)、糖尿病視網(wǎng)膜病變、結(jié)直腸腫瘤、乳腺癌等疾病，已經(jīng)與全國100余家三甲醫(yī)院達成合作，累積輔助醫(yī)生閱讀醫(yī)學影像超過1億張，服務超百萬患者。

而2017底成立的騰訊醫(yī)療AI實驗室則致力于探索醫(yī)療與AI的深度結(jié)合，在基礎科研方面深鉆自然語言理解、醫(yī)學知識圖譜、深度學習、視頻分析、多模態(tài)分析等基礎技術(shù)，并構(gòu)建醫(yī)學知識引擎、醫(yī)療推理引擎、臨床輔助診斷引擎、問診對話引擎等智能AI引擎。

項目啟動會上，作為騰訊醫(yī)療AI實驗室主任，范偉也介紹了過去一年多里騰訊醫(yī)療AI實驗室探索的幾個核心醫(yī)療問題。

運動障礙相關疾病的評估

首先是運動障礙相關疾病的評估。范偉介紹，醫(yī)生每隔一段時間就要對帕金森病人進行評估，讓病人做一套動作然后對其進行評分，整個過程需要大約半個小時。為了節(jié)省時間提高醫(yī)生的工作效率，代替人工量表提出更加科學客觀的評價標準，騰訊醫(yī)療AI實驗室聯(lián)合華山醫(yī)院的王堅教授開發(fā)了一套基于視頻捕捉技術(shù)的評估系統(tǒng)。

這套系統(tǒng)可以通過視頻捕捉技術(shù)識別患者身上的關鍵點，并引入人體動力學模型，形成運動場，評估患者的運動功能。比如，人類手上有21個關節(jié)點，系統(tǒng)通過時序分析，可以把運動頻率、幅度分析出來，跟醫(yī)生的打分進行關聯(lián)。

其中有很多的技術(shù)挑戰(zhàn)，首先要解決的就是數(shù)據(jù)量不足。通常來說，研究人員只能搜集到一兩百例數(shù)據(jù)，對于模型訓練來說是遠遠不夠的。為了解決這個問題，騰訊醫(yī)療AI實驗室通過增強現(xiàn)實技術(shù)生成了一個手的模型，利用這只“手”產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)用于模型訓練。

騰訊醫(yī)療AI實驗室和華山醫(yī)院共同做了一個實驗：讓專家對來自近200例患者的1000多段視頻打分，形成共識分，然后對機器進行訓練。訓練完后再讓機器對不同嚴重程度的受試者打分，并與專家共識分進行匹配，數(shù)據(jù)顯示評分結(jié)果的一致性非常接近。

評估以外，帕金森病作為一種慢性疾病，還需要醫(yī)生不斷隨訪，跟蹤病情的發(fā)展。為此，華山醫(yī)院與騰訊醫(yī)療AI實驗室合作，推出了一套居家環(huán)境下的視頻分析方法：讓病人用手機拍攝運動視頻通過APP上傳，由算法引擎進行自動評估。

用類似的方法，騰訊醫(yī)療AI實驗室還和香港大學深圳醫(yī)院杜啟峻教授合作，通過視頻捕捉技術(shù)分析腦癱患者的步態(tài)，初篩出適合手術(shù)的病人。

心血管疾病診斷與手術(shù)規(guī)劃

心腦血管疾病方面，騰訊醫(yī)療AI實驗室推出了居家環(huán)境下的12導心電檢測平臺。用戶采集自身心電圖數(shù)據(jù)通過APP上傳到騰訊的服務引擎后，系統(tǒng)會結(jié)合12導聯(lián)心電信號以及患者輸入的年齡、性別和癥狀信息，綜合判斷潛在異常并提供給遠端標注的醫(yī)生，供醫(yī)生在此基礎上做進一步診斷。目前，該平臺已經(jīng)能夠判斷正常、噪聲、房性早搏、心房顫動、室性心搏、T波倒置等6大類狀態(tài)。該平臺的推出，一方面讓用戶減少了等待時間，另一方面也幫助醫(yī)生縮短了診療時間，減小了漏診和誤診的概率。

此外，騰訊醫(yī)療AI實驗室在椎動脈夾層、心臟病的診斷，以及心臟介入手術(shù)的規(guī)劃方面也做了許多探索和嘗試。

癌癥放療規(guī)劃

癌癥放療方面，騰訊醫(yī)療AI實驗室剛剛推出了一項新的技術(shù)。放療是癌癥治療的常用手段之一，也是成本相對較低的一種治療方式。但是放療也存在一定風險，如果操作不當放療射線會對病人造成極大危害。因此每一個放療方案都需要嚴格畫靶，確認放療射線的靶向位置和劑量，及其穿透路線，避免傷及正常的組織器官。

每一位病人每次放療前都需要拍300-400張CT，傳統(tǒng)方法完全依賴腫瘤醫(yī)生在患者的醫(yī)學影像上手動標識器官和腫瘤，效率十分低下。騰訊醫(yī)療AI實驗室的最新技術(shù)可以通過3D函數(shù)分析CT影像，自動標記器官和腫瘤，整個過程只需0.12秒。

耳石癥診斷及治療

最后是耳石癥的診斷。耳石癥又稱為良性陣發(fā)性位置性眩暈，是指頭部迅速運動至某一特定頭位時出現(xiàn)的短暫陣發(fā)性發(fā)作的眩暈和眼震。正常情況下耳石是附著于耳石膜上的，當一些致病因素導致耳石脫離，這些脫落的耳石就會在內(nèi)耳內(nèi)被稱作為內(nèi)淋巴的液體里游動，當人體頭位變化時，這些半規(guī)管亦隨之發(fā)生位置變化，沉伏的耳石就會隨著液體的流動而運動，從而刺激半規(guī)管毛細胞，導致患者發(fā)生強烈性眩暈。

騰訊醫(yī)療AI實驗室與復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院李華偉教授合作，基于深度學習網(wǎng)絡，提出了一套以瞳孔為關鍵點的檢測方法，希望提高診斷精度。