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    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    近年來,人工智能(AI)以各種方式進(jìn)入了日常生活,從智能手機(jī)的語言識(shí)別工具到金融交易的分析,到自動(dòng)駕駛汽車的算法,以及各種棋盤游戲,醫(yī)學(xué)影像非常有可能是不久后的一個(gè)根本性的轉(zhuǎn)變。

    AI智能影像產(chǎn)品可以幫助放射科醫(yī)生提升診斷的準(zhǔn)確率、節(jié)省工作量不斷加大的放射科醫(yī)生的時(shí)間,以及可以進(jìn)行良惡性檢測和自動(dòng)生成檢測報(bào)告等。本文將從國外媒體報(bào)道和國內(nèi)AI醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)兩方面來解讀。

    人工智能給醫(yī)學(xué)影像增加價(jià)值

    在未來的5到10年內(nèi),人工智能很可能從根本上改變診斷成像。雖然這絕不能取代放射科醫(yī)生,但它可以幫助滿足日益增長的成像檢查需求,防止診斷錯(cuò)誤,并使生產(chǎn)力持續(xù)提高。

    人工智能時(shí)代的影像

    “很容易預(yù)測到,人工智能將越來越多地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)中,”意大利醫(yī)生Francesco Sardanelli在一篇關(guān)于放射學(xué)主導(dǎo)趨勢的社論中評(píng)論道。

    同樣的,根據(jù)最近的一項(xiàng)民意調(diào)查,超過50%的醫(yī)學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者期望人工智能在監(jiān)測和診斷方面的發(fā)揮重要的作用。盡管在成像領(lǐng)域的某些方面,人工智能已經(jīng)是一種常見的應(yīng)用,但市場分析預(yù)測到在未來5到10年,人工智能將進(jìn)一步發(fā)光發(fā)熱。一些新的人工智能方法,如“深度學(xué)習(xí)”,可以為定量、標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化成像鋪平道路,同時(shí)有助于防止診斷錯(cuò)誤,同時(shí)還能持續(xù)提高生產(chǎn)力。

    哈佛醫(yī)學(xué)院的放射學(xué)家基思·德雷爾(Keith Dreyer)在美國的一次專家會(huì)議上強(qiáng)調(diào),“有意義的人工智能將會(huì)提高質(zhì)量、效率和結(jié)果”,根據(jù)最近的一項(xiàng)民意調(diào)查,超過50%的全球衛(wèi)生保健領(lǐng)導(dǎo)人期望人工智能在監(jiān)測和診斷方面的作用能夠擴(kuò)大。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    改變準(zhǔn)則的挑戰(zhàn)

    有幾個(gè)因素同時(shí)使AI融入放射學(xué)中。首先,在世界上許多國家,隨著對診斷成像的需求不斷上升,在放射學(xué)方面接受培訓(xùn)的醫(yī)生遇到了短缺問題,這就導(dǎo)致了對工作效率和生產(chǎn)力更高的需求。例如,在2012年至2015年期間,英國的放射科顧問工作人員增加了5%,而同期CT和MR掃描的數(shù)量分別增加了29%和26%。如今,基本上放射科醫(yī)生每3 - 4秒就要解釋一個(gè)圖像。

    其次,隨著數(shù)據(jù)的不斷增多,如今掃描儀的圖像分辨率不斷提高。事實(shí)上,醫(yī)療數(shù)據(jù)的總體數(shù)據(jù)每三年翻一番。放射學(xué)在未來很有可能會(huì)從定性解釋轉(zhuǎn)為定量準(zhǔn)則,從廣泛的數(shù)據(jù)集中推導(dǎo)出臨床相關(guān)的信息。“圖像不僅僅是圖片,它們更是數(shù)據(jù),”美國國家放射學(xué)家Robert Gillies和他的同事們說。然而,這種轉(zhuǎn)換需要很多自動(dòng)化程序,至少其中一部分會(huì)在人工智能領(lǐng)域中出現(xiàn)。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    最重要的是,錯(cuò)誤診斷是一個(gè)尚未解決的問題。研究表明,有大概4%的錯(cuò)誤診斷概率,錯(cuò)誤率根據(jù)各個(gè)案例不同而變化,并且嚴(yán)重依賴于程序。此外,被忽視的病理結(jié)果不僅導(dǎo)致更糟糕的患者結(jié)果,而且也導(dǎo)致患者買單的機(jī)會(huì)。

    人工智能可以幫助克服這些挑戰(zhàn),對于有效率的、基于數(shù)據(jù)的、且容易出錯(cuò)的診斷來說,AI是不可或缺的一部分。該領(lǐng)域一系列驚人的進(jìn)展為這種樂觀提供了足夠理由。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    讓AI成為臨床的一部分

    人工智能在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的應(yīng)用并不算是新的,然而算法在目前是新的,它比傳統(tǒng)的應(yīng)用更強(qiáng)大。與以往的人工智能方法不同(美國在上世紀(jì)90年代末首次引入人工智能技術(shù),主要用來篩查乳房x光檢查,然而這有許多缺點(diǎn)),如今的技術(shù)會(huì)被證明是革命性的。

    特別是深度學(xué)習(xí),一種創(chuàng)新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,是分析成像數(shù)據(jù)的非常有力工具。深度學(xué)習(xí)依賴于被稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNs)的計(jì)算機(jī)程序,這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受到大腦中神經(jīng)生物結(jié)構(gòu)的啟發(fā),在圖像識(shí)別任務(wù)中,這樣的ANNs的錯(cuò)誤率現(xiàn)在只有幾個(gè)百分點(diǎn)。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    例如,一項(xiàng)初步研究表明,當(dāng)使用兩種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像分析,放射科醫(yī)生僅僅評(píng)估可疑病例的情況下,幾乎所有的肺結(jié)核病例都可以在胸片上檢測到。這樣的工作流程可能具有重大的實(shí)際意義,特別是在那些缺少放射科醫(yī)生的地區(qū)。其他的臨床人工智能應(yīng)用范圍包括CT的肺結(jié)節(jié)的改進(jìn)檢測、對腦組織和神經(jīng)疾病的定量分析、成像生物標(biāo)記、對心血管病人的死亡率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分。

    今天,人工智能已經(jīng)在加速放射科的工作。例如西門子Healthineers開發(fā)了一款基于AI的診斷軟件“syngo.via”。它可以自動(dòng)檢測解剖結(jié)構(gòu)、獨(dú)立給椎體和肋骨編號(hào)、幫助精確的覆蓋不同的測試。公司目前擁有400項(xiàng)專利和申請,并支持與頂級(jí)醫(yī)院開展各種研究合作,以推廣該領(lǐng)域。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    顯然,在實(shí)踐中實(shí)施人工智能將需要跨學(xué)科合作,所以放射學(xué)專家在其中發(fā)揮了重要作用。對于證明每一種新算法的益處、考慮許可程序和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求來說,這也是至關(guān)重要的。

    然而,先進(jìn)的人工智能方法很可能會(huì)在診斷成像中設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn),不僅允許更高的自動(dòng)化和生產(chǎn)力,而且還史無前例地使用了超出人類認(rèn)知限度的定量成像數(shù)據(jù)。

    “這些即將到來的發(fā)展并不會(huì)取代醫(yī)生的角色,但將為醫(yī)生們提供高度精確的工具來檢測疾病、以一種容易理解的方式來分層風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化特定病人的治療方式和進(jìn)一步的測試,”洛杉磯 Cedars-Sinai 醫(yī)療中心的Piotr Slomka和他的同事在最近的一次專家評(píng)審中寫道。

    具體地說,在一些領(lǐng)域,比如說心臟成像,已經(jīng)形成了定量導(dǎo)向,人工智能的采用可能非常迅速。然而,在許多其他領(lǐng)域,基于人工智能的算法很快就會(huì)把它們自己變成虛擬的“第二讀者”,從而使放射學(xué)朝著更有價(jià)值和更高效的治療方向發(fā)展。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    國內(nèi)AI醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    | 騰訊:騰訊覓影

    騰訊覓影是騰訊AI技術(shù)運(yùn)用在醫(yī)療領(lǐng)域的首款產(chǎn)品,目前推出了早期食管癌篩查、早期肺癌篩查、糖尿病視網(wǎng)膜病變系統(tǒng)和乳腺癌早期篩查。騰訊覓影利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)分析病人的鉬靶圖片,可以幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)兩大功能:找到疑似病灶(包含腫塊灶和鈣化灶)的位置;分析病人患有惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。

    | 阿里云:ET醫(yī)療大腦

    阿里云的ET醫(yī)療大腦推出了CT輔助標(biāo)注肺部病變功能,協(xié)助醫(yī)生提升早期肺癌檢測的準(zhǔn)確度, 降低臨床誤診率。雖然只推出了一種疾病篩查系統(tǒng),但ET醫(yī)療大腦有許多其他輔助醫(yī)療的功能,如醫(yī)療語音識(shí)別、臨床數(shù)據(jù)醫(yī)療和面部皮膚檢測分析。

    | 依圖科技:智能CT輔助診斷

    依圖科技也推出了智能CT輔助診斷系統(tǒng),目前只針對胸部,實(shí)現(xiàn)肺部疾病的篩查。關(guān)鍵的設(shè)計(jì)是對病灶進(jìn)行大小和解剖學(xué)定位。在技術(shù)方面,8毫米以下的結(jié)節(jié)能夠達(dá)到92%確認(rèn)率。在效率方面,可以幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)花1-2分鐘就可以出診斷報(bào)告。依圖科技的產(chǎn)品已經(jīng)在幾十家三甲醫(yī)院的影像中心落地,是國內(nèi)落地應(yīng)用最快的AI醫(yī)療產(chǎn)品之一。

    | 推想科技:智能CT輔助篩查&X線輔助篩查

    與依圖科技類似,也推出了CT智能輔助篩查產(chǎn)品,可以完成早期肺癌篩查。另外還推出了智能X線輔助篩查產(chǎn)品(AI-DR),能夠?qū)π男夭课坏?0多種不同病灶進(jìn)行判斷。值得注意的是,在肺結(jié)節(jié)檢測上,智能X線輔助篩查產(chǎn)品在合作醫(yī)院試用過程中檢測出數(shù)例險(xiǎn)些被遺漏的肺癌病例,為放射影像診斷的質(zhì)量提供了保障。

    AI如何定義未來醫(yī)療?附國內(nèi)人工智能醫(yī)療影像企業(yè)盤點(diǎn)

    | 零氪科技:肺結(jié)節(jié)智能診斷系統(tǒng)

    目前推出了肺結(jié)節(jié)智能診斷系統(tǒng),其中包含了5項(xiàng)服務(wù),包括結(jié)節(jié)初篩、Double Check、癌癥早診、良惡性鑒別和輔助醫(yī)生撰寫報(bào)告。官方稱可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)讀片速度,90%以上??凭?。同其他AI醫(yī)療影像企業(yè)一樣,零氪科技的產(chǎn)品亦可做到削減醫(yī)生讀片時(shí)間、降低誤診和漏診的概率,并且提高基層醫(yī)院的醫(yī)療水平。

    | 圖瑪深維:σ-Discover Lung(肺結(jié)節(jié)診斷)系統(tǒng)

    圖瑪深維開發(fā)了σ-Discover Lung系統(tǒng),能夠對肺結(jié)節(jié)進(jìn)行檢測,并對肺結(jié)節(jié)良惡性做出定量分析。該系統(tǒng)是基于NVIDIA的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)與GPU技術(shù)開發(fā)的,可以增加結(jié)節(jié)檢測敏感性、降低假陽性率、并且提高肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別的準(zhǔn)確度。目前國內(nèi)有超過50家三甲醫(yī)院的放射科已進(jìn)行試用。并且公司的新一期產(chǎn)品在美國癌癥協(xié)會(huì)的LIDC-IDRI數(shù)據(jù)庫上取得了98.5%的可靠性。

    | 深睿醫(yī)療:Dr.WISE CAD醫(yī)療影像診斷系統(tǒng)

    深睿醫(yī)療現(xiàn)階段的推出的產(chǎn)品為Dr.WISE CAD醫(yī)療影像診斷系統(tǒng),主要應(yīng)用于肺癌的檢查、分析、隨訪及輔助決策。目前,該款產(chǎn)品已經(jīng)在北京協(xié)和醫(yī)院、北大醫(yī)院等數(shù)十家三甲醫(yī)院進(jìn)行臨床試用。

    | 匯醫(yī)慧影:智慧影像云、數(shù)字智能膠片系統(tǒng)

    匯醫(yī)慧影的產(chǎn)品是智慧影像云和數(shù)字智能膠片系統(tǒng)。智慧影像云是一個(gè)影像數(shù)據(jù)管理平臺(tái),它具有院內(nèi)移動(dòng)化、遠(yuǎn)程辦公等功能,如果醫(yī)生需要的話,可以帶著影像查房,并向患者展現(xiàn)說明他的病情。醫(yī)生不在醫(yī)院時(shí),遠(yuǎn)程辦公可以讓醫(yī)生隨時(shí)拿出手機(jī)、平板就能閱片。數(shù)字智能膠片系統(tǒng),可以讓醫(yī)院影像科不用再打印紙質(zhì)膠片,醫(yī)院可直接將DICOM格式的影像數(shù)據(jù)和檢查報(bào)告?zhèn)鬏斨粱颊哔~號(hào)中,患者使用電腦、平板、手機(jī)就能查看到自己的影像圖像和檢查報(bào)告,簡化了影像輸出流程。

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    2018-02-28
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