極客網(wǎng)·人工智能 AI在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用傳來好消息。6月11日，金域醫(yī)學(xué)與華為云在2019中國生物產(chǎn)業(yè)大會上聯(lián)合宣布，雙方在人工智能（AI）輔助病理診斷應(yīng)用開發(fā)方面取得突破性進(jìn)展。
據(jù)披露，金域醫(yī)學(xué)病理專家團(tuán)隊與華為云AI團(tuán)隊合作，首次基于病理形態(tài)學(xué)，通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)，訓(xùn)練出精準(zhǔn)、高效的AI輔助宮頸癌篩查模型。該模型在排陰率高于60%的基礎(chǔ)上，陰性片判讀的正確率高于99%，同時，陽性病變的檢出率超過99.9%。
據(jù)了解，這是目前國際上已公布的AI輔助宮頸癌篩查的最高水平。通常情況下，細(xì)胞病理醫(yī)生鏡下閱讀宮頸細(xì)胞涂片，平均每例要花費6分鐘，而AI識別僅需36秒，通過AI輔助宮頸癌篩查模型判讀速度是人工判讀的10倍。
金域醫(yī)學(xué)與華為云聯(lián)合宣布雙方在AI輔助病理診斷應(yīng)用開發(fā)方面取得突破性進(jìn)展
AI輔助宮頸癌篩查取階段性重大突破
病理形態(tài)學(xué)診斷被醫(yī)學(xué)界公認(rèn)為疾病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。目前，我國宮頸癌篩查的適齡婦女人群超過3.5億人，即使以3-5年進(jìn)行一次篩查的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，篩查水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能達(dá)到要求。除了觀念普及程度有所欠缺之外，更重要原因是細(xì)胞病理醫(yī)生的稀缺，處理樣本的能力遇到瓶頸，從而制約宮頸癌篩查進(jìn)一步推廣。
2018年，金域醫(yī)學(xué)與華為簽署合作協(xié)議，在人工智能領(lǐng)域開展合作。此次金域與華為云的合作主要集中在AI輔助宮頸癌篩查模型的開發(fā)。據(jù)金域醫(yī)學(xué)病理中心主任羅丕福博士介紹，本次開發(fā)基于金域歷年4350萬例宮頸細(xì)胞學(xué)篩查樣本，從中挑選出近20萬個圖像塊，進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)注和AI輔助篩查模型訓(xùn)練。目前已用超過20000例樣本數(shù)據(jù)的驗證集，對該AI模型進(jìn)行了驗證。驗證結(jié)果表明，該模型的排陰率為61.9%，減少醫(yī)生人工讀片工作量。陰性片判讀的正確率高于99%，陽性病變的檢出率超過99.9%，全力確保不漏診，避免假陰性。
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，硬實力支撐AI模型開發(fā)
取得如此重大的突破，金域醫(yī)學(xué)和華為云的專業(yè)知識、樣本數(shù)據(jù)、AI技術(shù)與算力等要素不可或缺。
金域醫(yī)學(xué)作為全國領(lǐng)先的第三方醫(yī)學(xué)檢驗機(jī)構(gòu)，截至2018年，金域?qū)m頸病變檢測中心累計收到來自全國31個省市區(qū)的宮頸癌篩查樣本超過4350萬例?！按舜尾捎玫挠?xùn)練集和驗證集，規(guī)模是行業(yè)平均水平的數(shù)倍以上，極大地保障了結(jié)果的可靠率，”羅丕福博士說。
此外，金域的病理醫(yī)生優(yōu)勢也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。目前，金域有全職病理醫(yī)生近500名，其中從事細(xì)胞病理學(xué)的醫(yī)生近300名。此次，金域投入了多位病理專家全職負(fù)責(zé)審閱與標(biāo)注工作，以2人一組的模式進(jìn)行互相驗證，相當(dāng)于由病理專家“手把手”向AI模型傳授病理診斷知識。
在AI技術(shù)支持方面，華為云一站式AI開發(fā)平臺ModelArts，從標(biāo)注、訓(xùn)練模型、圖片判斷、推理等方面為AI模型的訓(xùn)練和應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。在標(biāo)注階段，借助華為云ModelArts對已經(jīng)上傳到云端的海量圖像塊進(jìn)行半自動化標(biāo)注，大大節(jié)省了病理醫(yī)生標(biāo)注的時間和精力。在算法層面，華為云不斷迭代起來的人工智能算法在模型精度和速度上都達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先的水平。近期，華為云AI 醫(yī)療團(tuán)隊投入重兵聚焦解決醫(yī)療領(lǐng)域的重大技術(shù)難題，且已經(jīng)在肺結(jié)節(jié)檢測比賽LUNA-2016、超聲測量比賽HC-2018、腦中風(fēng)分割比賽ISLES-2018 等多個醫(yī)療領(lǐng)域的頂尖賽事上達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。
華為云一站式AI開發(fā)平臺ModelArts提供AI技術(shù)支持
華為云EI服務(wù)產(chǎn)品部總經(jīng)理賈永利表示：“深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，使得AI輔助病理識別成為可能，而華為云強(qiáng)大的算法、算力和一站式AI開發(fā)平臺，結(jié)合金域的大規(guī)模樣本和病理學(xué)專家豐富經(jīng)驗，最終使AI達(dá)到了病理專家‘助手’水平。此次重大突破，正是AI與專家經(jīng)驗場景有效結(jié)合的證明。未來，華為云AI將努力讓AI服務(wù)觸及每一位開發(fā)者、企業(yè)，共同推進(jìn)行業(yè)智能化升級?！?/p>
效率大幅提升 未來AI輔助篩查應(yīng)用可期
若該成果得以落地應(yīng)用，預(yù)期可使病理醫(yī)生進(jìn)行單次細(xì)胞學(xué)檢查的工作量減少超過60%，篩查效率大幅提升。通常情況下，細(xì)胞病理醫(yī)生鏡下閱讀宮頸細(xì)胞涂片，平均每例需要花費6分鐘，而目前AI識別僅需36秒，未來還有進(jìn)一步提升空間。
與此同時，通過與AI提示的結(jié)果進(jìn)行比對與相互印證，醫(yī)生可以更方便、更準(zhǔn)確地作出判讀，對宮頸細(xì)胞學(xué)檢查的質(zhì)量控制以及病理專業(yè)學(xué)生的培訓(xùn)均能帶來有效幫助。未來一旦AI輔助宮頸癌篩查得到推廣，可大幅提升宮頸癌篩查服務(wù)覆蓋的人群范圍與服務(wù)頻率，使對適齡婦女人群的篩查質(zhì)量趨近發(fā)達(dá)國家的水平，促進(jìn)宮頸癌早篩早治。
金域醫(yī)學(xué)首席信息官李映華表示，接下來，金域和華為云將繼續(xù)投入更多樣本數(shù)據(jù)，對AI模型進(jìn)行大規(guī)模驗證，同時進(jìn)行更多的專業(yè)標(biāo)注以改善模型，在保證敏感性的前提下使其特異性不斷提升?！拔覀円矊⑻岣吣Ｐ偷目煽啃裕蛊淇梢赃m應(yīng)更大范圍的試劑耗材與制片水平，將AI輔助篩查的應(yīng)用范圍推廣到更貼近基層醫(yī)療水平的場景?！?/p>
本次成果也為AI在醫(yī)療領(lǐng)域中更廣泛的應(yīng)用場景打下了堅實基礎(chǔ)。除質(zhì)譜分析、基因測序、分子病理以外，金域醫(yī)學(xué)與華為云還將在其他病理AI的場景中尋求新的合作方向，如在消化道疾病、腎臟病、血液病、罕見病等亞?？茍鼍埃剿鞲鄳?yīng)用可能。
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