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從輔助診斷到輔助治療 是醫療AI企業技術不斷升級的過程

2019-04-27
關鍵詞: AI 智能醫療

  AI輔助診斷產品這條賽道正變得擁擠。

  中國醫療人工智能產業報告顯示,當前醫療AI產品中有約61%是輔助診斷產品。據不完全統計,目前國內約60余家企業正在圍繞輔助診斷產品進行布局。在百洋智能科技首席醫療官吳文韜博士看來,輔助診斷只是醫學影像AI的功能之一。他提到,目前美國、韓國及歐洲的很多企業都在布局AI 輔助治療產品,但在中國,AI 輔助治療產業才剛剛起步。

  從輔助診斷到輔助治療,其實是醫療AI企業技術不斷升級的過程。

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

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  一個神經外科醫生的“被動”創業

  “AI產品是否符合醫療行業需求,主要看能否解決臨床問題?!痹趨俏捻w看來,醫生在臨床過程中需要一個優秀的診斷AI助手,同樣也需要一個優秀的輔助治療AI助手。

  這個結論來自于吳文韜做神經外科醫生多年的經驗。

  創業之前,吳文韜是華西醫院的一名神經外科醫生。無數次的外科手術經歷讓他明白:“我們需要用影像引導治療的技術?!?/p>

  在腫瘤的手術過程中,由于無法對所有病變組織附近的血管都進行精確定位,也無法去精細地區分癌變部位與正常部位的邊界,所以醫生只能在手術之后,通過觀察患者后續的表現而得知手術進行的成敗。

  以惡性骨腫瘤手術為例?!霸煊皠┛蓭椭t生在影像上看到骨瘤的邊界,但在實際手術操作時,醫生的肉眼是無法分辨所有腫瘤的?!眳俏捻w告訴八點健聞,此前的骨科腫瘤手術中,醫生只能嘗試性地切除一段,然后取切緣組織送去術中冰凍處理。這個過程需要花費半個小時,之后如果醫生發現這個切緣還有殘余的腫瘤細胞,就要再往外切一點,直到取下的組織中檢測不到腫瘤細胞。

  “送去冰凍切緣組織就要等半個小時,這個時間成本太高。”吳文韜提到,由于骨頭里的血管無法正常收縮,難以止血,手術時間過長就會造成患者大量失血。所以,傳統骨科腫瘤手術的時間一般是在十個小時,出血量一般是在一萬多毫升。“而且這類手術只能在華西這樣的大醫院做,普通醫院根本不敢接。”

  在哈佛讀博士期間,吳文韜參與了導師的影像引導治療技術研究。2011年,完成哈佛的學業后,吳文韜再次回到了華西醫院,負責三維影像中心的建設。之后吳文韜加入百洋智能科技。近日,百洋智能科技宣布,醫療AI應用智能影像B?SO正式成為百洋人工智能醫生云平臺BSmartD的一部分。

  據吳文韜介紹,B?SO可幫助外科醫生準確了解腫瘤全貌,明確腫瘤和周圍組織的關系,從而制定詳盡的術前計劃,并降低手術風險和手術損傷。同時,B?SO所具備的3D直觀顯示功能,也使患者更容易理解,簡化了醫患溝通的時間,可實現醫患共同決策。

  據實際操作統計,通過B?SO的術中定位導航技術。骨瘤手術可縮短2-3個小時,相應的出血量明顯減少,從近萬毫升降至2-3千毫升。

  目前,這套系統主要服務于中樞神經系統腫瘤、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系統已協助醫生完成一千多例神經外科手術,其中220例為骨科手術。

  對于產品的全自動化部分,吳文韜還不滿意。他提到,B?SO現在的自動化還不夠精準,有時需要加入手動操作。

  未來,B?SO將向手術導航系統以及手術機器人方向發展,實現軟件與硬件的集合,利用軟件讓硬件的操作精度更加高,提高效率。

  騰訊、阿里爭相布局

  關注醫生對于AI輔助治療需求的不止吳文韜一人,用影像引導治療也不是AI提供的唯一功能。

  根據中國醫學影像AI 白皮書顯示,目前中國醫療人工智能企業研發管線中,手術機器人、手術規劃、手術導航、神經影像平臺、鼻咽癌放療靶區勾勒、腹盆部危及器官自動勾畫系統等產品已經開始研發,其中手術規劃、手術導航類產品已經研發完成。

  以癌癥的放療規劃為例,由于擔心“殺敵一萬,自損八千”,放療物理師往往要花費大量時間一筆筆勾畫器官區域,避免放療對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地勾畫出器官區域。

  近日,中山大學腫瘤防治中心宣布,其合作研發的人工智能技術,已在核磁共振影像上實現了鼻咽腫瘤的自動勾畫。據中心教授孫穎介紹,如果以專家勾畫作為標準,人工智能自動勾畫的準確性為79%。經專家評估,32.5%的病例無需修改可直接用于放射治療計劃設計,56.2%的病例經少量修改即可用于放射治療計劃設計。

  相比于一些還在實驗室中孵化的項目,Watson可以說是AI輔助治療方面最成熟的產品。

  2014年,IBM投資10億美元建立“沃森集團”,把人工智能的地位提升到戰略高度。在大量的應用場景中,沃森投入最多的是在醫療領域,目的是通過識別大多數的病癥,為醫生和患者提供診療建議。

  截至2019年1月,Watson腫瘤已經在中國48個城市的共97家醫療機構簽約落地。此外,使用過Watson腫瘤系統的醫院為261家,在系統內注冊的醫生數量為1133人,使用過系統的醫生為785人,共有超過1萬名患者體驗過Watson腫瘤系統的服務。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,體現了MSK專家的治療觀點。

  在早期引入沃森系統的上海市第十人民醫院醫院,腫瘤科主任許青感受到了Watson帶來的方便。他提到,自引進Watson以來,已經累計完成近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直腸癌、胃癌、肺癌等多發癌種。

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  值得注意的是,騰訊、阿里等國內互聯網巨頭也開始進行布局AI 輔助治療領域。

  2018年5月,由上海瑞金醫院副院長寧光的團隊,與阿里健康人工智能實驗室共同研發的“瑞寧助糖”人工智能醫生上線。作為阿里健康醫療AI“Doctor You”系列產品中的新成員,“瑞寧助糖”將進入國家標準化代謝性疾病管理中心落地試用。

  據寧光介紹,“瑞寧助糖”是一款糖尿病人工智能醫生,通過人工智能革新糖尿病的診斷及治療模式,為全科醫生提供輔助診療方案。在“瑞寧助糖”的研發過程中,雙方團隊結合國內外最前沿的糖尿病用藥策略,專家經驗以及AI數據模型,在人工智能機器深度學習后,最大程度還原專家在治療糖尿病時的用藥思路,根據患者不同身體代謝狀況,給出多項綜合建議,輔助基層臨床醫生做出決策。

  同年8月,騰訊醫療人工智能實驗室推出了一項帕金森病AI輔助診斷新技術——帕金森病運動功能智能評估系統。該系統基于無可穿戴傳感器的運動視頻分析技術,針對帕金森病人的運動視頻自動實現UPDRS(國際普遍采用的帕金森氏病評分量表)評分,通過AI輔助帕金森病的診斷和早期篩查,以提高診斷準確率和效率。

  騰訊醫療AI實驗室負責人范偉提到:“運動評估是一個開始,我們也在做慢病管理,旨在提高病人生活質量。”帕金森病患者的病情會對病人的生活質量產生長期影響。在不同的階段,病人對自己的病情可能會有不同的疑問,但是病人面對面咨詢醫生的時間有限。

  復旦大學附屬華山醫院神經內科副主任、國家老年疾病臨床醫學研究中心(華山)帕金森主要研究者王堅教授提出,自我管理和專業指導結合的方式能夠讓患者更便捷地獲得專業咨詢。

  目前,王堅及其團隊正在探索一種新的慢病管理的方式。具體來說,患者定期通過APP按照指令拍下一系列動作,上傳視頻對病情進行記錄,同時可以在線提問醫生。此外,APP中專業講座的視頻有助于回答患者提出的常見問題。

  綜合來看,目前腫瘤和慢病是AI在輔助治療應用上最主要的兩大疾病領域。這一方面是由于二者的需求迫切,另一方面也是由于相關的技術和治療路徑相對成熟。

  值得注意的是,即便AI技術有助于臨床醫生找到針對患者的個性化規律進行更完善的治療,同時能夠改善病人的生活質量,但是,目前其仍面臨著患者認可、監管合規等方面的挑戰。現階段,針對AI輔助治療類產品,政策層面并未有明確的標準和規范。

  吳文韜也告訴八點健聞,與AI輔助診斷相比,雖然AI輔助治療產品的技術更成熟,但是研發人員較少,行業的成長還需要一定時間。


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