《電子技術(shù)應(yīng)用》
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從輔助診斷到輔助治療 是醫(yī)療AI企業(yè)技術(shù)不斷升級(jí)的過(guò)程

2019-04-27
關(guān)鍵詞: AI 智能醫(yī)療

  AI輔助診斷產(chǎn)品這條賽道正變得擁擠。

  中國(guó)醫(yī)療人工智能產(chǎn)業(yè)報(bào)告顯示,當(dāng)前醫(yī)療AI產(chǎn)品中有約61%是輔助診斷產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)約60余家企業(yè)正在圍繞輔助診斷產(chǎn)品進(jìn)行布局。在百洋智能科技首席醫(yī)療官吳文韜博士看來(lái),輔助診斷只是醫(yī)學(xué)影像AI的功能之一。他提到,目前美國(guó)、韓國(guó)及歐洲的很多企業(yè)都在布局AI 輔助治療產(chǎn)品,但在中國(guó),AI 輔助治療產(chǎn)業(yè)才剛剛起步。

  從輔助診斷到輔助治療,其實(shí)是醫(yī)療AI企業(yè)技術(shù)不斷升級(jí)的過(guò)程。

  西門子醫(yī)療全球首席執(zhí)行官孟天齊(Dr.Bernd Montag)博士此前接受媒體采訪時(shí)表示,西門子醫(yī)療在發(fā)展人工智能道路上必經(jīng)的四個(gè)階段:第一階段是讓機(jī)器變得更加智能化,能自動(dòng)地給出一些結(jié)果,為醫(yī)生提供醫(yī)療決策支持;第二階段是輔助常規(guī)診斷,例如AI胸部CT技術(shù);第三階段是幫助醫(yī)生規(guī)劃診療方案;第四階段則是打造出人體的數(shù)字化副本。

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  一個(gè)神經(jīng)外科醫(yī)生的“被動(dòng)”創(chuàng)業(yè)

  “AI產(chǎn)品是否符合醫(yī)療行業(yè)需求,主要看能否解決臨床問(wèn)題?!痹趨俏捻w看來(lái),醫(yī)生在臨床過(guò)程中需要一個(gè)優(yōu)秀的診斷AI助手,同樣也需要一個(gè)優(yōu)秀的輔助治療AI助手。

  這個(gè)結(jié)論來(lái)自于吳文韜做神經(jīng)外科醫(yī)生多年的經(jīng)驗(yàn)。

  創(chuàng)業(yè)之前,吳文韜是華西醫(yī)院的一名神經(jīng)外科醫(yī)生。無(wú)數(shù)次的外科手術(shù)經(jīng)歷讓他明白:“我們需要用影像引導(dǎo)治療的技術(shù)?!?/p>

  在腫瘤的手術(shù)過(guò)程中,由于無(wú)法對(duì)所有病變組織附近的血管都進(jìn)行精確定位,也無(wú)法去精細(xì)地區(qū)分癌變部位與正常部位的邊界,所以醫(yī)生只能在手術(shù)之后,通過(guò)觀察患者后續(xù)的表現(xiàn)而得知手術(shù)進(jìn)行的成敗。

  以惡性骨腫瘤手術(shù)為例?!霸煊皠┛蓭椭t(yī)生在影像上看到骨瘤的邊界,但在實(shí)際手術(shù)操作時(shí),醫(yī)生的肉眼是無(wú)法分辨所有腫瘤的?!眳俏捻w告訴八點(diǎn)健聞,此前的骨科腫瘤手術(shù)中,醫(yī)生只能嘗試性地切除一段,然后取切緣組織送去術(shù)中冰凍處理。這個(gè)過(guò)程需要花費(fèi)半個(gè)小時(shí),之后如果醫(yī)生發(fā)現(xiàn)這個(gè)切緣還有殘余的腫瘤細(xì)胞,就要再往外切一點(diǎn),直到取下的組織中檢測(cè)不到腫瘤細(xì)胞。

  “送去冰凍切緣組織就要等半個(gè)小時(shí),這個(gè)時(shí)間成本太高?!眳俏捻w提到,由于骨頭里的血管無(wú)法正常收縮,難以止血,手術(shù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)造成患者大量失血。所以,傳統(tǒng)骨科腫瘤手術(shù)的時(shí)間一般是在十個(gè)小時(shí),出血量一般是在一萬(wàn)多毫升?!岸疫@類手術(shù)只能在華西這樣的大醫(yī)院做,普通醫(yī)院根本不敢接?!?/p>

  在哈佛讀博士期間,吳文韜參與了導(dǎo)師的影像引導(dǎo)治療技術(shù)研究。2011年,完成哈佛的學(xué)業(yè)后,吳文韜再次回到了華西醫(yī)院,負(fù)責(zé)三維影像中心的建設(shè)。之后吳文韜加入百洋智能科技。近日,百洋智能科技宣布,醫(yī)療AI應(yīng)用智能影像B?SO正式成為百洋人工智能醫(yī)生云平臺(tái)BSmartD的一部分。

  據(jù)吳文韜介紹,B?SO可幫助外科醫(yī)生準(zhǔn)確了解腫瘤全貌,明確腫瘤和周圍組織的關(guān)系,從而制定詳盡的術(shù)前計(jì)劃,并降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和手術(shù)損傷。同時(shí),B?SO所具備的3D直觀顯示功能,也使患者更容易理解,簡(jiǎn)化了醫(yī)患溝通的時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)醫(yī)患共同決策。

  據(jù)實(shí)際操作統(tǒng)計(jì),通過(guò)B?SO的術(shù)中定位導(dǎo)航技術(shù)。骨瘤手術(shù)可縮短2-3個(gè)小時(shí),相應(yīng)的出血量明顯減少,從近萬(wàn)毫升降至2-3千毫升。

  目前,這套系統(tǒng)主要服務(wù)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、骨腫瘤、肝膽胰、頸部的腫瘤以及肺癌的治療。自2018年底上線至今,B?SO系統(tǒng)已協(xié)助醫(yī)生完成一千多例神經(jīng)外科手術(shù),其中220例為骨科手術(shù)。

  對(duì)于產(chǎn)品的全自動(dòng)化部分,吳文韜還不滿意。他提到,B?SO現(xiàn)在的自動(dòng)化還不夠精準(zhǔn),有時(shí)需要加入手動(dòng)操作。

  未來(lái),B?SO將向手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)以及手術(shù)機(jī)器人方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的集合,利用軟件讓硬件的操作精度更加高,提高效率。

  騰訊、阿里爭(zhēng)相布局

  關(guān)注醫(yī)生對(duì)于AI輔助治療需求的不止吳文韜一人,用影像引導(dǎo)治療也不是AI提供的唯一功能。

  根據(jù)中國(guó)醫(yī)學(xué)影像AI 白皮書顯示,目前中國(guó)醫(yī)療人工智能企業(yè)研發(fā)管線中,手術(shù)機(jī)器人、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)導(dǎo)航、神經(jīng)影像平臺(tái)、鼻咽癌放療靶區(qū)勾勒、腹盆部危及器官自動(dòng)勾畫系統(tǒng)等產(chǎn)品已經(jīng)開始研發(fā),其中手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)導(dǎo)航類產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)完成。

  以癌癥的放療規(guī)劃為例,由于擔(dān)心“殺敵一萬(wàn),自損八千”,放療物理師往往要花費(fèi)大量時(shí)間一筆筆勾畫器官區(qū)域,避免放療對(duì)相鄰健康器官造成誤傷,而AI則可以幫助放療物理師更精準(zhǔn)地勾畫出器官區(qū)域。

  近日,中山大學(xué)腫瘤防治中心宣布,其合作研發(fā)的人工智能技術(shù),已在核磁共振影像上實(shí)現(xiàn)了鼻咽腫瘤的自動(dòng)勾畫。據(jù)中心教授孫穎介紹,如果以專家勾畫作為標(biāo)準(zhǔn),人工智能自動(dòng)勾畫的準(zhǔn)確性為79%。經(jīng)專家評(píng)估,32.5%的病例無(wú)需修改可直接用于放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì),56.2%的病例經(jīng)少量修改即可用于放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)。

  相比于一些還在實(shí)驗(yàn)室中孵化的項(xiàng)目,Watson可以說(shuō)是AI輔助治療方面最成熟的產(chǎn)品。

  2014年,IBM投資10億美元建立“沃森集團(tuán)”,把人工智能的地位提升到戰(zhàn)略高度。在大量的應(yīng)用場(chǎng)景中,沃森投入最多的是在醫(yī)療領(lǐng)域,目的是通過(guò)識(shí)別大多數(shù)的病癥,為醫(yī)生和患者提供診療建議。

  截至2019年1月,Watson腫瘤已經(jīng)在中國(guó)48個(gè)城市的共97家醫(yī)療機(jī)構(gòu)簽約落地。此外,使用過(guò)Watson腫瘤系統(tǒng)的醫(yī)院為261家,在系統(tǒng)內(nèi)注冊(cè)的醫(yī)生數(shù)量為1133人,使用過(guò)系統(tǒng)的醫(yī)生為785人,共有超過(guò)1萬(wàn)名患者體驗(yàn)過(guò)Watson腫瘤系統(tǒng)的服務(wù)。其給出的治療方案和MSK專家給出的方案有90%以上的符合度,體現(xiàn)了MSK專家的治療觀點(diǎn)。

  在早期引入沃森系統(tǒng)的上海市第十人民醫(yī)院醫(yī)院,腫瘤科主任許青感受到了Watson帶來(lái)的方便。他提到,自引進(jìn)Watson以來(lái),已經(jīng)累計(jì)完成近650例腫瘤患者輔助決策,占所有門診患者5成左右,涉及癌癥類型包括結(jié)直腸癌、胃癌、肺癌等多發(fā)癌種。

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  值得注意的是,騰訊、阿里等國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭也開始進(jìn)行布局AI 輔助治療領(lǐng)域。

  2018年5月,由上海瑞金醫(yī)院副院長(zhǎng)寧光的團(tuán)隊(duì),與阿里健康人工智能實(shí)驗(yàn)室共同研發(fā)的“瑞寧助糖”人工智能醫(yī)生上線。作為阿里健康醫(yī)療AI“Doctor You”系列產(chǎn)品中的新成員,“瑞寧助糖”將進(jìn)入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化代謝性疾病管理中心落地試用。

  據(jù)寧光介紹,“瑞寧助糖”是一款糖尿病人工智能醫(yī)生,通過(guò)人工智能革新糖尿病的診斷及治療模式,為全科醫(yī)生提供輔助診療方案。在“瑞寧助糖”的研發(fā)過(guò)程中,雙方團(tuán)隊(duì)結(jié)合國(guó)內(nèi)外最前沿的糖尿病用藥策略,專家經(jīng)驗(yàn)以及AI數(shù)據(jù)模型,在人工智能機(jī)器深度學(xué)習(xí)后,最大程度還原專家在治療糖尿病時(shí)的用藥思路,根據(jù)患者不同身體代謝狀況,給出多項(xiàng)綜合建議,輔助基層臨床醫(yī)生做出決策。

  同年8月,騰訊醫(yī)療人工智能實(shí)驗(yàn)室推出了一項(xiàng)帕金森病AI輔助診斷新技術(shù)——帕金森病運(yùn)動(dòng)功能智能評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于無(wú)可穿戴傳感器的運(yùn)動(dòng)視頻分析技術(shù),針對(duì)帕金森病人的運(yùn)動(dòng)視頻自動(dòng)實(shí)現(xiàn)UPDRS(國(guó)際普遍采用的帕金森氏病評(píng)分量表)評(píng)分,通過(guò)AI輔助帕金森病的診斷和早期篩查,以提高診斷準(zhǔn)確率和效率。

  騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人范偉提到:“運(yùn)動(dòng)評(píng)估是一個(gè)開始,我們也在做慢病管理,旨在提高病人生活質(zhì)量。”帕金森病患者的病情會(huì)對(duì)病人的生活質(zhì)量產(chǎn)生長(zhǎng)期影響。在不同的階段,病人對(duì)自己的病情可能會(huì)有不同的疑問(wèn),但是病人面對(duì)面咨詢醫(yī)生的時(shí)間有限。

  復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科副主任、國(guó)家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心(華山)帕金森主要研究者王堅(jiān)教授提出,自我管理和專業(yè)指導(dǎo)結(jié)合的方式能夠讓患者更便捷地獲得專業(yè)咨詢。

  目前,王堅(jiān)及其團(tuán)隊(duì)正在探索一種新的慢病管理的方式。具體來(lái)說(shuō),患者定期通過(guò)APP按照指令拍下一系列動(dòng)作,上傳視頻對(duì)病情進(jìn)行記錄,同時(shí)可以在線提問(wèn)醫(yī)生。此外,APP中專業(yè)講座的視頻有助于回答患者提出的常見問(wèn)題。

  綜合來(lái)看,目前腫瘤和慢病是AI在輔助治療應(yīng)用上最主要的兩大疾病領(lǐng)域。這一方面是由于二者的需求迫切,另一方面也是由于相關(guān)的技術(shù)和治療路徑相對(duì)成熟。

  值得注意的是,即便AI技術(shù)有助于臨床醫(yī)生找到針對(duì)患者的個(gè)性化規(guī)律進(jìn)行更完善的治療,同時(shí)能夠改善病人的生活質(zhì)量,但是,目前其仍面臨著患者認(rèn)可、監(jiān)管合規(guī)等方面的挑戰(zhàn)。現(xiàn)階段,針對(duì)AI輔助治療類產(chǎn)品,政策層面并未有明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

  吳文韜也告訴八點(diǎn)健聞,與AI輔助診斷相比,雖然AI輔助治療產(chǎn)品的技術(shù)更成熟,但是研發(fā)人員較少,行業(yè)的成長(zhǎng)還需要一定時(shí)間。


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