近日,作為醫(yī)療器械三巨頭之一,,GE 醫(yī)療舉行了一場特殊的線上發(fā)布會,正式推出針對新冠肺炎的 CT 影像智能分析平臺技術(shù)———“智贏新冠 LK 2.0”,。
智贏新冠 LK 2.0 平臺是一個以呼吸系統(tǒng)疾病為中心,,基于影像基因組學(xué)原理,結(jié)合 AI 技術(shù)和圖像處理,、圖像識別方法,,提供新冠肺炎 CT 影像智能化分析的軟件平臺。值得一提的是,,該平臺主要用于科研目的,,不能用于臨床診斷。
會后,,多位醫(yī)生及 GE 醫(yī)療的高管接受了雷鋒網(wǎng) AI 掘金志在內(nèi)的采訪,,詳解了 LK2.0 平臺的初衷與未來前景。
LK2.0 解決什么問題
影像科成為這次戰(zhàn)“疫”前線的重要力量,。
不管是新冠肺炎還是其他類型的肺部疾病,,在影像科的工作流程中,醫(yī)生首先要做的就是對病灶進(jìn)行定位,。吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院放射線科主任張惠茅表示,,“看過大量片子之后,醫(yī)生都很疲憊。很多醫(yī)生都要在半夜值班,,如果 AI 可以找出病變部位,,告訴我們是否有病變,這是一個很有吸引力的功能點(diǎn),?!?/p>
其次,找出病灶后,,需要把病灶勾勒出來,,便于對病灶特征進(jìn)行分析。然后,,相比于腫瘤,,新型冠狀病毒肺炎的邊界并不明確。
此前,,在接受雷鋒網(wǎng)采訪時,,依圖醫(yī)療的副總裁石磊表示,,“人眼難以精確分析 CT 圖像 2000 個單位下的灰階變化,,對視覺不明顯的病變,AI 可以提供幫助,,這方面 AI 要優(yōu)于人類,,但是否被醫(yī)生采納,還取決于醫(yī)生對 AI 提供信息的判斷和 AI 提供信息的維度,?!?/p>
張惠茅主任對 LK2.0 平臺印象最深的點(diǎn)是“組學(xué)特征的可視化展現(xiàn)”:“除了新冠肺炎,患者并不是不存在其他病變,,例如甲流,、乙流、常規(guī)的早期肺癌,。我們都需要結(jié)合臨床數(shù)據(jù)作出診斷,。如果 AI 可以幫助我們從更高維度分析所有的數(shù)據(jù),會有很好的使用場景,?!?/p>
所以,根據(jù)這些需求,,GE 醫(yī)療在 LK2.0 重點(diǎn)做了幾件事情:
對于早期無癥狀病患和不易發(fā)現(xiàn)的新冠病灶,,GE 醫(yī)療將 AI 分析范圍拓展到了氣管、支氣管部分,,幫助肺部無明顯形態(tài)學(xué)改變的病例,,進(jìn)行早期病灶識別。GE 醫(yī)療中國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)院副院長趙周社解釋說,就目前的指南而言,,對氣管和支氣管的變化分析比較少,,所以 LK2.0 平臺專門針對這兩者進(jìn)行定量的分析。
對于新冠中后期復(fù)雜病變,,平臺對肺葉進(jìn)行快速智能化分割,、精準(zhǔn)定位病灶和定量評分;結(jié)合 AI 深度學(xué)習(xí)建模,,進(jìn)一步評估疾病進(jìn)展,、反映病變體積與分布,分析彌漫性病變,,預(yù)測病情走勢,。同時,將分隔出來的特征進(jìn)行影像組學(xué)的分析,,從而提高檢出的準(zhǔn)確性,。
對于激增的新冠病患數(shù)據(jù),平臺可對不同型號的 CT 進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)范化處理,,統(tǒng)一把數(shù)據(jù)處理成 1 毫米的層厚,,同時進(jìn)行批量快速讀片處理。
“沒有精準(zhǔn)定量,,AI 無從談起”
GE 醫(yī)療中國首席市場營銷官閻華說到,,GE 醫(yī)療的數(shù)字化布局,主要是從疾病出發(fā),,利用先進(jìn)的數(shù)字化以及 AI 技術(shù)為臨床提供服務(wù),,能夠有效的迅速應(yīng)對像疫情這樣的突發(fā)情況。
據(jù) AI 掘金志了解,,LK2.0 的前身 1.0 版本,,主要是針對肺結(jié)節(jié)、肺部炎癥和肺功能損傷的定量分析,。
GE 醫(yī)療中國診斷藥物業(yè)務(wù)總經(jīng)理戴紅東向 AI 掘金志表示,,此次發(fā)布的智贏新冠 LK 2.0 平臺,是由 20 多位來自海內(nèi)外的博士,,涉及化學(xué),、影像學(xué)、臨床,、數(shù)學(xué)等多學(xué)科,,還有將近 10 位人工智能科學(xué)家、工程師經(jīng)過一個月的時間,,與十幾家醫(yī)院合作,,專門針對新冠病毒在肺部影像方面的特異性和特殊性而開發(fā),。
在戴紅東看來,LK2.0 解決方案的推出,,也是 GE 醫(yī)療在中國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),、數(shù)字化戰(zhàn)略的一個縮影?!熬珳?zhǔn)醫(yī)學(xué)的概念提出后,,很多年沒有得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。但是人工智能技術(shù)的出現(xiàn),,為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)帶來了更大的發(fā)展空間,。”
據(jù) AI 掘金志了解,,GE 醫(yī)療在內(nèi)部設(shè)立了一個精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)院,,主要分為三個中心:生物醫(yī)學(xué)研究中心、人工智能研究中心和精準(zhǔn)定量醫(yī)學(xué)影像研究中心,。
該院副院長趙周社表示,,“我們不但要重視腫瘤、神經(jīng),、心血管類疾病,,我們更要重視傳染性疾病,發(fā)揮人工智能技術(shù)來在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的作用,?!?/p>
為什么會設(shè)立這三個部門,,趙周社解釋了其中的邏輯———如果疾病在形態(tài)學(xué)上沒有明顯變化,,我們能否通過 DNA、蛋白質(zhì)水平的變化,,來推測出疾病的類型,。
趙周社的觀點(diǎn)很明確:研究 AI 技術(shù),如果沒有“精準(zhǔn)定量”作為基礎(chǔ),,一切 AI 都沒有辦法獲得結(jié)果,。所以,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)院要做的第一件事情就是,,進(jìn)行精準(zhǔn)定量,,有了精準(zhǔn)定量作為基礎(chǔ),GE 醫(yī)療做的第二件事情才是 AI,。
“研究院就是要用轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的理念,,定量和分子醫(yī)學(xué)以及分子影像僅僅是一個工具。AI 技術(shù)也只是幫助我們建立一個模型,,模型對不對,,我們需要生物醫(yī)學(xué)分析來驗(yàn)證它,。三個中心就是互相協(xié)作,來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的目標(biāo),?!?/p>
在 AI 掘金志的采訪中,趙周社也透露,,基于 1.0 平臺,,GE 醫(yī)療已經(jīng)發(fā)表了一些肺損傷的文章。今年,,GE 醫(yī)療將會在 2.0 平臺的基礎(chǔ)上和 15 家醫(yī)療單位合作,,預(yù)計(jì)到 3 月底,還會有 15 篇 SCI 和國際期刊論文發(fā)表,。
新冠肺炎研究將成為重點(diǎn)
新冠肺炎疫情對人們的生活造成巨大沖擊,,但是從另一個角度來看,也啟發(fā)了更多豐富的研究思路,。
作為上海長征醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)科主任,、中國醫(yī)學(xué)影像 AI 產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新聯(lián)盟理事長,劉士遠(yuǎn)教授對新冠肺炎 AI 產(chǎn)品十分關(guān)注,,而他也看好這方面的研究:“一方面是因?yàn)樾鹿诜窝妆旧淼尼t(yī)學(xué)挑戰(zhàn),,另一方面,這些醫(yī)療產(chǎn)品會有很好的延展性,,新冠肺炎之后的大量肺部炎癥和腫瘤的鑒別都有很強(qiáng)的需求,。”
劉士遠(yuǎn)教授的觀點(diǎn)得到了印證,。3 月 5 日,,為應(yīng)對新型冠狀病毒肺炎疫情,按照科學(xué)審評的原則和確保產(chǎn)品安全,、有效,、質(zhì)量可控的要求,NMPA 器審中心制定了《肺炎 CT 影像輔助分診與評估軟件審評要點(diǎn)(試行)》的通告,。
劉教授表示,,“醫(yī)療 AI 的歸口管理單位在積極進(jìn)行新冠肺炎 AI 產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定、臨床評價制定,。影像科的醫(yī)生也非常接受,。因此,新冠肺炎的 AI 產(chǎn)品是有政府的支持,、有醫(yī)生的接受,、有公司積極參與,相信會有很好的前景,?!?/p>
當(dāng)然,,基于 CT 影像的肺部 AI 產(chǎn)品從幾年前就開始研發(fā),但是至今還沒有一款產(chǎn)品獲批,,本身有其產(chǎn)品端的“難關(guān)”,。因此,可以理解為其“子系統(tǒng)”的新冠肺炎 AI 產(chǎn)品也面臨著很大的挑戰(zhàn),。
首先,,關(guān)于新冠肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全明確,基于 CT 影像的標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)都是各家公司“各自為政”,。
其次,,單純的深度學(xué)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)解決不了肺炎 AI 產(chǎn)品研發(fā)的整體問題。劉士遠(yuǎn)教授表示,,“肺炎比肺結(jié)節(jié)更加復(fù)雜,,它的維度更多,需要考慮的因素也更多,。例如,,圖像分割就非常困難,由此帶來的算法挑戰(zhàn)也會很大,?!?/p>
最后,是產(chǎn)品迭代能力,。前段時間,,由于臨床病例管理的限制,以及一線醫(yī)生的參與度不夠,,新冠肺炎 AI 產(chǎn)品的迭代能力還不強(qiáng),。“我覺得 AI 產(chǎn)品尤其是新冠肺炎的產(chǎn)品,,距離真正用于臨床還有比較長的路要走,,要大家一起做更多的努力?!?/p>
武漢大學(xué)中南醫(yī)院影像科主任徐海波教授也談到了新冠肺炎 AI 產(chǎn)品面臨的一些問題?!拔覀儸F(xiàn)在合作研發(fā)的參照這些重癥這些標(biāo)準(zhǔn),,很多參數(shù)還沒有完全匹配,今后我們很有可能跟 GE 醫(yī)療公司基于 LK2.0 再次合作,,科學(xué)上是無止境的,。”
當(dāng)然,,徐海波教授看好 LK2.0 平臺的前景,?!拔磥聿粌H是 LK2.0,很多 AI 軟件的探索之路都還很長,。畢竟,,我們對新冠肺炎的了解太少。SARS 已經(jīng)過了 17 年,,我們都還沒有完全了解清楚,。”
劉士遠(yuǎn)教授也對新冠肺炎 AI 產(chǎn)品的未來表示樂觀,。
“現(xiàn)階段來看,,疫情進(jìn)入比較良好的控制形勢下,希望未來在這些科研平臺的基礎(chǔ)上,,為更多肺部疾病的診斷,、鑒別、量化,、分級,,療效評價,或者出院標(biāo)準(zhǔn)判斷,,提供更多維度的信息,,更好地為所有的患者服務(wù)?!?/p>