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廣東省食管癌研究所是如何打造“全球首款”的智能食管癌早篩系統(tǒng)的?

本文作者: 張利 2017-08-07 18:17
導(dǎo)語:“AI在醫(yī)療上的應(yīng)用越來越廣泛,但對于食管內(nèi)鏡的智能圖像識別,可能在全球范圍內(nèi)也是首創(chuàng)?!?

2016年,為AI醫(yī)療搖旗吶喊的隊伍中還只見AI(專家)沒有醫(yī)療(醫(yī)生),而到了2017年,越來越多的醫(yī)生開始為智能醫(yī)療站臺背書。

近日,騰訊發(fā)表了其首款人工智能產(chǎn)品——騰訊覓影,在發(fā)布會當(dāng)天,廣東省食管癌研究所所長傅劍華出席并發(fā)表了演講?!霸谀承W(xué)科中,人工智能可以真真正正輔助醫(yī)院,但完全取代是不可能的。”他講到。

騰訊發(fā)布的騰訊覓影包括6款產(chǎn)品,其中最為成熟乃為早期食管癌智能篩查系統(tǒng),該系統(tǒng)是由廣東省食管癌研究所、騰訊AI Lab等共同打造而成。據(jù)悉,其實驗室準(zhǔn)確率已達90%,現(xiàn)已進入臨床前實驗階段。

廣東省食管癌研究所成立于2013年,依托中山大學(xué)腫瘤防治中心組建而成的。廣東組建食管癌研究所的主要目的之一即在于搭建科研教育平臺,在全省范圍建立完善的食管癌數(shù)據(jù)庫,開展高發(fā)地區(qū)人群的防治干預(yù)。傅劍華教授為研究所所長。傅劍華說道,“AI在醫(yī)療上的應(yīng)用越來越廣泛,但對于食管內(nèi)鏡的智能圖像識別,可能在全球范圍內(nèi)也是首創(chuàng)?!?/p>

對此,該項目的醫(yī)學(xué)負(fù)責(zé)人、中山大學(xué)主治醫(yī)師羅孔嘉表示,“(食管)內(nèi)鏡拍攝非常困難,而打造一個AI系統(tǒng)需要非常大的數(shù)量級。這也是我們?yōu)槭裁凑因v訊的原因,我們發(fā)現(xiàn)原來不需要這么多數(shù)量級的資料,也可以做成這件事,這是騰訊帶給我們的全新嘗試?!?/p>

據(jù)傅劍華介紹,該系統(tǒng)打造過程由三個團隊合力完成:

  • 其中,醫(yī)生團隊有19人,在醫(yī)療單位中征集內(nèi)鏡圖片,拿到去敏感化的圖片?!叭绾闻袛嗟降资茄装Y、癌癥還是其他良性病變呢?”靠病理診斷確定,之后倒退,其是癌癥、炎癥或是其他病變?!拔覀兪占?萬多張圖片,其中,有病理診斷的有2萬多張,對其進行模擬訓(xùn)練。”同時,“病變分類越詳細(xì)、越準(zhǔn)確,之后的AI系統(tǒng)達到的效果越理想?!?/p>

  • 其次是人工智能團隊,“實際上很關(guān)鍵,他們掌握技術(shù),我們看重騰訊核心的圖像識別和計算機能力技術(shù)”,基于醫(yī)生提供的技術(shù),后者提供算法識別哪些是癌癥、哪些是炎癥等。

  • 最后是產(chǎn)品團隊。

由于醫(yī)學(xué)要求的嚴(yán)謹(jǐn)性,產(chǎn)品的驗證也要分為2步,基于2萬多病理診斷圖片訓(xùn)練出AI系統(tǒng)之后,首先驗證其訓(xùn)練的準(zhǔn)確率有多高,這是訓(xùn)練級的準(zhǔn)確率;而更關(guān)鍵的在于后續(xù)工作,即來一個病人之后,用該系統(tǒng)去驗證到底屬于什么性質(zhì)的病變,“如果它的準(zhǔn)確率仍然可以達到95%,我想我們就成功了?!备祫θA稱道。

廣東省食管癌研究所是如何打造“全球首款”的智能食管癌早篩系統(tǒng)的?

演講結(jié)束后,傅劍華與中山醫(yī)院的主治醫(yī)師羅孔嘉接受了雷鋒網(wǎng)在內(nèi)的多家媒體的采訪,以下是對話實錄:

問:AI識別食管癌內(nèi)鏡圖片是首創(chuàng),為什么這么難呢?

羅孔嘉:AI跟醫(yī)學(xué)結(jié)合并非是首次,為什么內(nèi)鏡很少結(jié)合在一起?基于幾個原因:

第一,內(nèi)鏡拍攝非常困難,而打造一個AI系統(tǒng)需要非常大的數(shù)量級。這也是我們?yōu)槭裁凑因v訊的原因,我們發(fā)現(xiàn)原來不需要這么多數(shù)量級的資料,也可以做成這件事,這是騰訊給我們的全新嘗試。

第二,這件事情別人確實做不到。目前業(yè)內(nèi)的智能影像診斷系統(tǒng)只能篩查CT上有無病灶、有無異常,這是有/無的診斷。我們和騰訊合作的項目做的是性質(zhì)診斷,比有/無有更級別的診斷程度。而要在食管內(nèi)鏡圖片中找出抓出最嚴(yán)重的食管癌,其中的技術(shù)含量非常高。

前期合作中,最大的問題就是如何把醫(yī)學(xué)語言轉(zhuǎn)化成計算機語言。

我們這個產(chǎn)品還會不停的更新,互聯(lián)網(wǎng)思維就體現(xiàn)在這里,首先有一個實體,一個落腳點,還有一個生態(tài)環(huán)境,之后不停更新、升級,越做越好,這就需要我們兩家共同的努力完成。

問:落地應(yīng)用狀況如何?

羅孔嘉:我們統(tǒng)計過數(shù)據(jù),基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,人工智能系統(tǒng)的診斷率已經(jīng)高達95%以上了,這是非常好的效果。醫(yī)學(xué)類的產(chǎn)品需要非常嚴(yán)謹(jǐn),我們希望進一步鋪到真實的世界,驗證到底是否能幫助醫(yī)生提升診斷效率和診斷正確率,現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)立了一個工作站,同時南山醫(yī)院已經(jīng)落地試應(yīng)用了。

接下來半年的時間,甚至更長的時間段,我們要隨訪這批病例,看看到底能不能真實幫助我們提高診斷的準(zhǔn)確率。但在前期預(yù)實驗中,效果已經(jīng)達95%以上了。

問:食管癌內(nèi)鏡早篩在醫(yī)院應(yīng)用場景是怎么樣的?

傅劍華:早期食管癌的篩查在醫(yī)院里應(yīng)用不是最多的,我國的癌癥早診早治實驗場地有100多個,是由國家財政撥款的,我們的這個項目與此是契合的。

大家知道早期食管癌沒有什么很明顯的癥狀,影像學(xué)上也很難診斷,如今,發(fā)現(xiàn)早期的食管癌主要靠早期胃鏡。其實除胃鏡之外,還有很多其他的手段,X光、CT等,但這對于癌癥診斷沒有用,還是靠胃鏡,但胃鏡給患者帶來的痛苦很大,但無痛胃鏡花錢多。所以我們要做食管癌早篩,早診早治,我們可能還要結(jié)合其他一些醫(yī)學(xué)手段,讓這些患者有更好的依從性。

為什么我們對早診早治這么重視?大家都知道早期癌癥好治,中晚期不好治,而且對于食管癌來說,早期癌不但治療效果好,治完了以后,生活質(zhì)量也好,到了中期或晚期要開大刀的時候,破壞性都是非常大的,這種手術(shù)并發(fā)癥也多,費用也高,病人手術(shù)以后生活質(zhì)量也低。所以早診早治對于我們提高民眾的健康水平,提高癌癥的治愈率,特別是對于食管癌的治愈率是非常重要的。

問:食管癌智能篩查系統(tǒng)具體會在醫(yī)生工作的哪一步會用到呢?

傅劍華:實際上,我們開發(fā)這樣一個AI系統(tǒng),它最大的價值在什么?提高了診斷的準(zhǔn)確率,同時提高了診斷的效率。

剛才我們說的,對于內(nèi)鏡的圖像識別,可能有上百種病變,但是到底哪一種是癌變,對于一個經(jīng)驗不是很豐富的內(nèi)鏡醫(yī)生來說,很難確定。但如果我們開發(fā)了這個智能內(nèi)鏡圖象識別系統(tǒng),基于此,基本可以達到診斷水水平同質(zhì)化,AI軟件準(zhǔn)確率越高,診斷率也越高,同時通過計算機,也會提升醫(yī)生的效率。

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