在去醫(yī)院看病的時(shí)候,很多人都“照”過CT、核磁共振成像、心電圖……通過這些影像,醫(yī)生可以對病情做出判斷。但是,閱讀醫(yī)療影像不僅需要特定領(lǐng)域的專業(yè)素養(yǎng),而且非常耗費(fèi)時(shí)間。當(dāng)前我國醫(yī)療影像數(shù)據(jù)正在以每年30% 的速度快速增長,快速增長的醫(yī)療影像閱讀需求不僅給醫(yī)生帶來了沉重的工作負(fù)擔(dān),也導(dǎo)致單個(gè)患者診療進(jìn)程延長甚至可能出現(xiàn)延誤,從而可能導(dǎo)致錯(cuò)過最佳診療時(shí)機(jī)。此外,由于醫(yī)療影像本身的復(fù)雜性,醫(yī)生在長時(shí)間繁冗枯燥的閱讀醫(yī)療影像工作中也存在誤讀誤判的可能。
為了解決這些問題,人工智能(AI)閱片系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它不僅能通過人工智能算法“看懂”醫(yī)療影像,還能“自我學(xué)習(xí)、自我校準(zhǔn)”,并自動(dòng)地生成閱片報(bào)告,輔助醫(yī)生進(jìn)行治療,能夠有效協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行輔助診斷,降低工作負(fù)擔(dān),加快診療流程。但是,很多人擔(dān)心的是,人工智能閱片靠得住么?真能達(dá)到醫(yī)學(xué)上令人信服的診斷正確率么?
為了解開大家心中的這個(gè)疑問,中央電視臺《機(jī)智過人》欄目專門進(jìn)行了探究:欄目組特地邀請了兩個(gè)團(tuán)隊(duì),一方是由15位擁有豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的主任醫(yī)師組成的醫(yī)生團(tuán)隊(duì),另外一方則是健培科技的“啄醫(yī)生”機(jī)器人閱片系統(tǒng),雙方需要各自從30套胸部CT片中診斷出欄目組事先準(zhǔn)備好了的10個(gè)潛在病例。而“比試”結(jié)果證明,雙方均在這些CT片中找全了10個(gè)問題病例,而“啄醫(yī)生”用時(shí)更短,顯然,獲勝一方是“啄醫(yī)生”機(jī)器人閱片系統(tǒng)。
上面出現(xiàn)的“啄醫(yī)生”是健培科技研發(fā)出的 AI 醫(yī)療影像系統(tǒng),該系統(tǒng)可以通過“判斷疾病識別、分類疾病——搜集證據(jù)分割、定位病灶——綜合會診聯(lián)合、可靠確診”等步驟,對于醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行自動(dòng)分析,給出高可靠性的識別結(jié)果,輔助醫(yī)生診斷。經(jīng)過訓(xùn)練模型到應(yīng)用至臨床,再不斷更新迭代模型,啄醫(yī)生閱片機(jī)器人的診斷速度、準(zhǔn)確率等主要指標(biāo)均處于行業(yè)領(lǐng)先地位,目前在肺結(jié)節(jié)閱片診斷上可達(dá)到 95% 的準(zhǔn)確率。
圖1:啄醫(yī)生閱片機(jī)器人
與英特爾合作,讓推理性能更進(jìn)一步
雖然“啄醫(yī)生”的準(zhǔn)確率與效率已經(jīng)得到了實(shí)踐的充分驗(yàn)證,但是對于健培科技來說,其希望能夠持續(xù)提升“啄醫(yī)生”的推理性能,這樣不僅能夠提升人工智能閱片效率,滿足三維醫(yī)療影像閱讀、三維影像重建等負(fù)載的支撐需求,而且能夠支持醫(yī)院以盡量小的硬件成本,滿足更多醫(yī)療影像的分析需求,推動(dòng)“啄醫(yī)生”在更多醫(yī)院的落地。
基于第二代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器、英特爾 OpenVINO™ 工具套件等產(chǎn)品,啄醫(yī)生打造了新一代的“啄醫(yī)生”智能診斷服務(wù)平臺解決方案。其中,第二代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器實(shí)現(xiàn)了對于通用計(jì)算能力和并行計(jì)算能力的兼顧,集成了英特爾® 深度學(xué)習(xí)加速(英特爾® DL Boost)技術(shù),針對深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理可提供更高的性能,為“啄醫(yī)生”基于大量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)后的實(shí)際案例推理提供了卓越的計(jì)算性能基礎(chǔ)。
英特爾® OpenVINO™ 工具套件分發(fā)版則提供了高度優(yōu)化的結(jié)合了英特爾硬件的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力,以及主要推理優(yōu)化模塊:英特爾® 深度學(xué)習(xí)部署工具包(英特爾® DLDT)。英特爾® DLDT包含模型優(yōu)化器(MO)和推理引擎(IE)兩個(gè)模塊,可實(shí)現(xiàn)模型訓(xùn)練推理到部署環(huán)境之間的快速轉(zhuǎn)換,執(zhí)行靜態(tài)模型分析并調(diào)整深度學(xué)習(xí)模型,以在終端目標(biāo)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)最佳執(zhí)行。
英特爾® OpenVINO™ 工具套件分發(fā)版的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了立竿見影的效果,雙方的測試證明,與不使用英特爾® OpenVINO™ 工具套件分發(fā)版的“啄醫(yī)生”系統(tǒng)相比,前者可以在確保精度的前提下,推理性能達(dá)到了 13.15 倍的提升,高效滿足肺結(jié)節(jié)輔助診斷和篩查。
圖2:在50個(gè)病例上肺結(jié)節(jié)篩選平均推理性能
“AI+醫(yī)療影像”讓生活更美好
除了提升閱片效率之外,“啄醫(yī)生”等 AI 醫(yī)療影像系統(tǒng)一個(gè)重要意義在于,隨著個(gè)人電子病歷的普及和發(fā)展,AI+醫(yī)療影像技術(shù)有了更廣闊的發(fā)展空間。“啄醫(yī)生”能夠支持醫(yī)療機(jī)構(gòu)在復(fù)雜的醫(yī)療影像中快速生成準(zhǔn)確的分析結(jié)果,而無需依賴專業(yè)技能強(qiáng)大、經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生——培養(yǎng)這些醫(yī)生上不僅要耗費(fèi)大量的資源,而且其在地域、醫(yī)院之間的分布存在著廣泛的不均衡性,這對于疾病的治療產(chǎn)生了不可忽視的影響。特別是對于基層的醫(yī)院來說,其很難充分滿足醫(yī)療影像閱讀所需要的醫(yī)生資源與專業(yè)門檻,因此不少復(fù)雜的醫(yī)療影像需要傳輸?shù)狡渌t(yī)院進(jìn)行分析。而在擁有 AI 醫(yī)療影像工具之后,醫(yī)院可以快速、便捷、準(zhǔn)確地對于醫(yī)療影像進(jìn)行分析,并輔助進(jìn)一步的診療活動(dòng)。
依托全面的人工智能產(chǎn)品組合和端到端的解決方案覆蓋,英特爾正在與健培科技等合作伙伴進(jìn)行合作,將面向醫(yī)療行業(yè)的人工智能算法、基礎(chǔ)設(shè)施、軟件工具、數(shù)據(jù)等融合起來,提供高度靈活和多種優(yōu)化的解決方案,推動(dòng)人工智能在診療活動(dòng)中扮演更重要的角色,賦能醫(yī)生為更多患者提供更需專業(yè)知識和更細(xì)致的診療服務(wù)。
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