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南方日報:AI輔助病理診斷 開啟智慧醫療新藍海(圖)

信息來源:南方日報 發布時間:2019-06-12 14:56:00
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金域醫學與華為聯合推出人工智能輔助宮頸癌篩查技術

金域醫學與華為聯合推出精準、高效AI輔助宮頸癌篩查模型。金域醫學供圖

    6月11日,第十二屆中國生物產業大會進入第二天,多家企業在現場推出了各類醫療產品,其中人工智能正在與醫療領域深度融合,全新的智慧醫療產品不斷涌現。

    據《2018世界人工智能產業發展藍皮書》顯示,自2013年起,醫療健康領域在全球人工智能各領域投資熱度分布中熱度最高。麥肯錫預測,到2025年,全球智能醫療行業規模將達到254億美元,約占全球人工智能市場總值的1/5。

    而在本次生物產業大會上,以廣州金域醫學檢驗集團股份有限公司(下稱“金域醫學”)、廣州凱普生物科技有限公司等為代表的科技型醫療企業,將人工智能從單純醫學影像分析推動深入至病理診斷領域,有望開啟智慧醫療發展新藍海。

    ●南方日報記者 李欣

    AI輔助篩查

    解決人手匱乏,提高診斷效率

    2018年,世界衛生組織總干事特德羅斯·阿達諾姆·蓋布雷耶蘇斯在第七十一屆世界衛生大會期間,向全球發出呼吁,到2030年全球消除宮頸癌。宮頸癌作為最容易預防和治療的癌癥之一,消除的關鍵在于篩查與及時診斷。

    “我國非常重視宮頸癌篩查,需要篩查的人口數量非常龐大。”國內著名細胞學專家、中山大學腫瘤醫院病理科原主任醫師梁小曼教授坦言,如今全國城鄉婦女就業人數達到3.5億,婦女宮頸癌篩查至少應當3—5年一次,從2009年我國推廣“兩癌”篩查,10年來總共只有約7000萬人參與篩查。

    “全國當前宮頸癌篩查覆蓋率只有21.4%,按照世界標準,要降低宮頸癌的發病率,篩查覆蓋率要達到80%以上,工作量非常大。”梁小曼說,據2017年對全國1200個城市中的約1500個醫院進行調研,一年時間總共檢測量約500萬例。同時,據數據顯示,目前中國注冊病理醫生不足2萬人,以每百張床位配備1—2名病理醫生的標準計算,尚存在較大缺口。

    梁小曼表示,傳統宮頸癌篩查需要細胞學醫生對一張玻片中上萬個細胞進行篩查。“人群篩查里面90%的玻片都是陰性的,但不把這上萬個細胞看完,沒有人敢說患者沒有問題。醫生一天看100張左右的玻片,非常枯燥和疲勞,既是腦力勞動也是體力活,這就是病理診斷領域的痛點。”

    要應對病理人才匱乏難題,又要減輕病理醫生工作壓力、提高診斷效率,這個看似矛盾的需求,有望通過引入人工智能輔助病理診斷得以解決,目前全國已有超過20個團隊正在開展相關領域探索。

    在本次生物產業大會上,金域醫學與華為技術有限公司(下稱“華為”)聯合宣布,雙方在人工智能輔助病理診斷應用開發方面取得突破性進展,推出精準、高效AI輔助宮頸癌篩查模型。據介紹,未來AI輔助宮頸癌篩查落地應用和推廣,將大幅提升宮頸癌篩查服務覆蓋的人群范圍與服務頻率,促進宮頸癌早篩早治。

    深度學習反復訓練

    未來將推廣到基層醫療場景

    宮頸癌篩查技術取得重大突破的關鍵,有賴于人工智能在算法、算力和數據上的突破。

    “數據方面,本次金域醫學與華為聯合推出的AI輔助宮頸癌篩查模型,建立在金域醫療歷年4350萬例宮頸細胞學篩查樣本的基礎上,從中挑選出近20萬個圖像塊,進行精準標注和AI輔助篩查模型訓練。”金域醫學病理中心主任羅丕福介紹,AI模型對經過標注的圖像塊進行初步分類,區分陽性細胞密度較高的樣本,再進一步對陽性細胞進行精準識別,確保在陽性細胞密度較低的樣本上,仍能獲取準確的輔助判讀結果。

    據悉,金域醫學目前已用超過2萬例樣本數據的驗證集,對該AI模型進行了驗證。驗證結果表明,該模型的排陰率為61.9%,陰性片判讀的準確率高于99%,陽性病變的檢出率超過99.9%。“通常情況下,細胞病理醫生鏡下閱讀宮頸細胞涂片,平均每例要花費6分鐘,而AI識別僅需36秒,是人工判讀速度的10倍。”羅丕福說。

    而在算法、算力上,華為在AI模型精度和速度上達到了業界領先水平,為整個AI模型訓練與推理提供支撐。

    華為云AI高級技術總監涂丹丹介紹,此次與金域醫學聯合開發的AI模型,是基于華為云一站式AI開發平臺ModelArts,實現了從標注、訓練模型、圖片判斷、推理等方面為AI模型的訓練和應用提供可靠基礎。

    “借助華為云ModelArts對已經上傳到云端的海量圖像塊進行半自動化標注,大大節省了病理醫生標注的時間和精力,同時華為AI昇騰系列芯片也支撐了整個AI模型的訓練與推理過程。”涂丹丹說。

    此次推出的AI輔助宮頸癌篩查模型,特別強調“以病理專家的診斷標準訓練”,對此金域醫學首席信息官李映華表示,金域醫學不僅提供了大量的樣本數據,還投入多名病理專家全職負責圖像塊審閱與標注工作,并利用深度學習的方法反復推理、訓練,相當于由病理專家“手把手”向AI模型傳授病理診斷知識,實現人工智能與專家經驗有效結合。

    “接下來雙方還將繼續投入更多樣本數據,將AI輔助篩查的應用范圍推廣到更貼近基層醫療水平的場景,在亞專科場景中探索更多應用可能。”李映華說。

    ■相關

    中以智慧醫療高峰論壇展望智慧醫療發展趨勢

    推動廣州成為中國智慧醫療先鋒城市

    本次生物產業大會上,還同步舉行了廣州中以智慧醫療高峰論壇,來自中國和以色列的專家學者,圍繞智慧醫療的現狀和未來發展趨勢進行研討,并將眼科作為啟動領域,探討在廣州開展智慧醫療試點示范,推動廣州成為中國智慧醫療的先鋒城市。

    “智慧醫療將成為未來醫療的主要形式,新的科技手段實現對疾病的遠程監測、提前干預,將極大地提升醫療覆蓋率,讓更多人享受到優質的醫療服務。”中以生物產業投資基金首席醫務官希路莫·諾伊說。

    希路莫·諾伊表示,長期以來人們希望通過健康生活盡可能降低發病率、延長壽命,但隨著老齡化趨勢加快,人們對于醫療護理與疾病預防的需求越來越大,“但是醫療資源是有限的,要將醫療服務覆蓋到更多人群,必須采用數字化、信息化、人工智能等新技術。”

    據悉,以色列如今正進行數字化醫療實踐。去年初,以色列啟動健康醫療領域“大數據庫”國家計劃,將在全國近900萬居民的健康醫療記錄數字化基礎上,建立該領域的國家級“大數據庫”,以便日后幫助醫生更好診斷病人。

    “同時,以色列境內有82家企業參與到數字化醫院(Digital Hospital)的建設,從電子病歷、溝通、診斷、手術到護理、監測等領域,重新定義醫療實踐。”希路莫·諾伊表示,他希望在中以生物產業合作基礎上,推動建立涵蓋基礎護理站、以色列遠程醫療、廣州三甲醫院、警報和緊急治療、病理篩查、預防干預等領域的“廣州項目”。

    “經過25年的發展,生物產業如今已經是以色列重要的經濟增長點,依靠的是以色列在醫療體系、健康醫療記錄數字化方面的優勢基礎。”希路莫·諾伊說,“廣州大力發展生物產業,并在智慧醫療領域率先布局,將在未來成為新的經濟增長點。”

    ■聲音

    美國國家醫學院院士Lynda Chin:

    智慧醫療擁有技術和需求雙向推動力

    “如今,醫療的重要性不只在于保持健康,防治疾病更與國家乃至民族的生產能力息息相關,因此需要進一步提高醫療水平、技術和手段。”Lynda Chin表示,智慧醫療的發展,需要全球合作,相關成果將造福全人類、全社會。

    對于當前智慧醫療的發展,Lynda Chin表示,這既有技術進步的推力,也離不開患者、醫生的個性化需求。“顯然要實現智慧醫療,以及精準醫療,對于人體更加全面細致的了解是必不可少。近年來基因組學的研究為我們提供了全新的認知手段和途徑,這個是開展智慧醫療的基礎。患者、醫生需要更加有針對性的治療方式,以及疾病出現更多亞種、變異,也要求我們采取更加個性化診療手段。”

當然,就目前而言,智慧醫療普遍價格較高,普及面并不廣。Lynda Chin認為,在學界、企業、供應商乃至不同國家和地區間開展大規模合作,是降低成本、擴大普及面的有效辦法。“我認為在技術合作方面,全球應當建立一個‘數字化高速公路’,連接匯聚全球最先進的資源、技術和數據,共享發展成果。”

南方日報 2019-6-12 AⅡ03

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