人类最大疾病正尝试用“医生+AI”解决

一、得了肿瘤,死于心血管

在很多人眼里,癌症依然与不治之症相挂钩,一得病就胆战心惊。殊不知,另一类缺乏重视的疾病一直都与癌症“狼狈为奸”,确诊之后不但耽误癌症的治疗,更多时候,甚至是患者最终死因的决定因素。

它就是心血管疾病。

首先,由于早期病症不易察觉,绝大多数人未及时发现心血管疾病,导致突发死亡。其次,有医学案例证明,很多人因为心血管疾病的存在而对肿瘤束手无策,只能任由病变肆虐。其实,若患者不能及时发现和控制肿瘤化疗和放疗引发的心血管并发症,后果不堪设想。

因此有人总结,现如今是得了肿瘤,死于心血管。

多年来,心血管病一直是中国人的头号死亡杀手,2016年的心血管病死亡率仍居首位,高于肿瘤及其他疾病。

农村和城市心血管病死亡占全部死因的比率分别为45.50%、43.16%。每5例死亡中就有2例死于心血管病。而这个最新数据来源于不久前刚发布的《中国心血管病报告2018》。

心血管系统(cardiovascular)由心脏和血管组成。整个心血管系统的活动受神经、呼吸、消化等多个系统相互调节,在整个生命活动过程中,心脏不停地跳动,推动血液在心血管系统内循环流动。

心脏的特殊性毋庸置疑,它是唯一的始终处于跳动状态的器官,要重建心脏血管的三维影像,并确定血管狭窄的部位与病变的程度,毫无疑问会比其他静态的脏器、组织更难,心脏血管病变的影像诊断是基于多方位的三维重建后的图像作出的。不仅如此,心脏的动脉血管网络极其纤细复杂,其图像原始数据量大,图像后处理算法相对于其他脏器组织病变的检测更为复杂,要求也更为严苛。

目前,心脏CT血管成像检查被国际公认为是最有效的,最符合医疗经济需求,老百姓不用手术的心血管疾病诊断手段。目前,唯一在此领域取得成绩的企业名叫数坤科技,一年前数坤推出了全球首个人工智能冠心病智能辅助诊断系统。

二、医疗AI的价值:医生+AI > 医生

基层医生诊断能力不足、图像质控无法标准化、医疗设备亟需更新换代等多种因素,导致基层医院无法应付基层心血管病数量的增长。根据2015年国务院印发的《关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》要求,要全面提升县级公立医院综合能力,县域内就诊率提高到90%左右,基本实现大病不出县。与此相对应,县级医院升级至三级医院,CT机等专业装备的升级相对简单,更大缺口则是具备相应诊断能力的医生。数坤的AI产品,在质控、效率、诊断准确率等方面,相当于为基层医院培养了一个“心血管影像AI医生”。基层医院只需要在AI的结果上做复核,而这复核的能力若集中培训,假以时日是可以被提升的。

5月9日,贵州省医学影像质量控制中心主办了一场2019年冠脉CTA人工智能运用及影像质量改进学术交流会。 “高质量三维图像能为医生的诊断提供强有力的诊断依据。” 贵州医科大学附属医院影像科主任焦俊在公开报道中表示,"通过近一个月的试用,对近百例冠脉CTA图像进行对比,我们能明显感受到数坤冠脉CTA人工智能辅助诊断系统提供的图像质量优于人工制作,能清晰看到三级血管。"

不仅仅是质控得到了保证,效率上的提升也是显著的。哈尔滨医科大学第四附属医院引入数坤研发的冠脉CTA之后,影像科张同主任评价,“这套系统堪称冠脉诊断报告的‘拍立得’,能帮助影像科医生从三维重建到诊断的时间由原来的半个小时缩短到2分钟左右。” 对于不少患者,他们最常向张同表达的担忧便是万一得了冠心病,是否不得不面临做心脏支架的风险,而这背后的主要原因是对冠脉的造影心存恐惧。如今,诊断上应用新的人工智能软件,能确保是否真的有必要对患者做后续的造影。

此前也有媒体报道,友谊医院在初步应用数坤科技的系统后的反馈为:除了时间上的缩短,人工智能良好的学习能力让它的诊断准确度不断提高,目前80%病人的冠心病影像诊断流程不需要人为干预,就可以出具和有经验的影像科医生相同的报告,剩下的20%,目前由于病人的个体差异还需要人工进行干预。值得注意的是,医生更为积极的反馈是,“在避免低级错误发生”这件事情上,人工智能与医生是相互协助,相辅相成的。

这也符合人工智能诞生的愿景,不是替代人类,而是完成自己的使命,让人类的工作变得更好 —— AI +人> 人 。

三、全球首个冠脉 AI 多中心研究:用医学方法验证“AI+医生”价值

治病救人的医学,恰恰最需要稳定且可重复的证据支撑。一般的循证过程需要控制变量,得出A和B之间确凿的因果联系,然而,目前主流的深度学习的技术却是一口吃进数据、一口吐出结果,无法依照这个方式循证。而机器学习的核心便是数据具有不确定性,因为医疗人工智能的普适性一直被众人质疑。

2018年9月,数坤科技联合北京友谊医院共同发起冠脉CT人工智能多中心研究项目。这是国际上首个AI与人类医生冠脉CTA诊断及DSA金标准对比研究。DSA检查又称血管造影,由于其能清楚地显示冠状动脉粥样硬化造成的管腔狭窄,被作为冠心病诊断的“金标准”。研究将通过数坤冠脉AI智能诊断结果、医生诊断结果分别跟金标准对比,验证冠脉AI 的准确性、特异性以及效率。

据了解,这次判读样本量比较全面,因而输出的结果对临床有诸多价值;另一方面,这也是首次以诊断DSA金标准作为参考学习标准、用 AI 对 CTA 图像进行全面后处理及血管狭窄诊断的研究,该研究所得成果对于全国各地的临床具有极强的适用性和指导性。此前,各公司开展的临床预实验虽能验证产品准确性和效率提升等价值,但整体样本量较少,而且没有以DSA作为对比,存在局限性。

众所周知,这是AI 医疗产品商业化落地的前提,也给监管部门制定CFDA三类证标准提供了明确的数据参考。截止目前,申报创新的人工智能产品共计6项(主要涵盖眼科、骨科、心内科、呼吸科),申报注册的人工智能产品共计1项(心内科)。目前,数坤科技在积极共建医疗AI的规则的同时,部分产品有望在2019年获得三类医疗器械注册证。

四、全面布局千亿美元市场,持续领跑心脏影像AI

心脑血管疾病的临床需求量大,心脏病造就千亿美元市场;而数坤科技做冠脉AI正是从临床需求端切入,铸建高壁垒,牢牢占据心脏AI 头部地位。

数坤科技的工程师驻扎在医院现场,不断迭代算法的构建,把工程师思维和医学充分结合,才能攻下心血管AI这一高科技医疗城墙,为解决人类最大疾病提供可信赖科技的支持。

心血管疾病头部医院安贞和阜外均已将数坤的产品纳入日常试用,并积极开展危重疾病的研究。此外,经过两年的积累,与数坤建立联合实验室的医院已达数十家,覆盖全国各地,这种地域广度也帮助数坤科技触达不同地区的医疗数据,训练算法模型更具普适性。目前,全国已有150多家医院使用数坤AI辅助诊断心脑血管疾病。据悉,数坤将在本月推出一系列心脑血管人工智能辅助诊断产品。

伴随着科技的发展,历史上人类的重大疾病,被一个个攻破。随着人工智能算法的不断优化更新,5G的发展,医疗AI是否可以加快这一解决进程,是被政府、医院、老百姓所特别关注的。

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