2019.10.14

对话沈定刚教授:医学影像AI产业化大发展时代,联影智能如何将AI落地?

近日,在深圳举办的世界顶级医学影像盛会MICCAI 2019达到了历史空前的规模——参会人数突破2300,较2017年翻了一倍;投稿数量大幅增加,较去年增加63%,是2017年的两倍多。这背后,是医学影像AI的持续升温。在医疗领域,伴随一系列利好政策的颁布,众多AI新兴企业往医学影像“扎堆”布局,“AI+医学影像”已成为人工智能最被看好的垂直领域之一。

如何推动医学影像AI从价值验证逐步走向规模化、产业化落地?这已成为本届MICCAI大会热度最高的话题之一。会议期间,我们请到联影智能联席CEO沈定刚教授,深度解读联影智能对医学影像AI产业化落地的独家视角。

联影智能联席CEO沈定刚教授

MICCAI 大会期间,联影智能联席CEO沈定刚教授发表演讲

对话沈定刚教授

2017年底成立至今,联影智能在推动医学影像AI落地方面有哪些进展与成果?

A:联影智能成立近两年,已经完成近20款产品的研发,在近百家医疗机构完成部署,广泛应用于医院临床与科研项目中。应用场景是AI落地最核心的要素之一。我们在推进医学影像AI落地的进程中正不断构建出一系列较为清晰且立体的应用场景。

01 uAI Clinical Portal
携多款应用落地百家医院
覆盖多种疾病

联影智能与全国各级医院合作,基于开放的uAI医学影像临床共享平台(uAI Clinical Portal),携手复旦大学附属中山医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、四川大学华西医院等用户,满足不同临床科研需求,推出定制化解决方案,接纳医生的经验与智慧,打造既符合医疗流程,又符合临床场景的应用。

以放疗中器官与靶区勾画为例,作为放射治疗计划系统一项关键却最为耗时的一个步骤,危及器官及靶区的定位与勾画准确程度至关重要,将直接影响后续放射治疗计划设计的准确度,从而决定放疗的效果。传统工作流中,医生需要长时间手工勾画,而借助联影智能放疗勾画系统,可以把单个器官勾画时间从通常的15分钟缩短到最短0.7秒内,同时大幅提升精准度。医生只需要对结果进行简单的校验。这对于经验不足的物理师来说是极为有力的工具。

联影智能放疗勾画系统

目前,联影智能放疗勾画系统已部署于中国人民解放军总医院(301医院)、北京大学第一医院、海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)、苏州大学附属第一医院等医疗机构。今年4月,我们自研的uAI分割算法斩获世界级分割比赛(SegTHOR Challenge 2019)冠军。8月,uAI智能放疗勾画系统还入选世界人工智能大会(WAIC)卓越人工智能引领者奖SAIL TOP 30榜单,该系统是入选榜单的唯一一个医学影像AI项目。

uAI智能放疗勾画系统入选世界人工智能大会(WAIC)卓越人工智能引领者奖SAIL TOP 30榜单

同时,我们正在与复旦大学附属中山医院合作,对肝细胞癌微血管侵犯展开深度研究,建立术前预测肝细胞癌微血管侵犯的智能诊断解决方案,助力肝癌患者精准诊疗。我们与西安交通大学第一附属医院成立了智能医学技术联合创新实验室,围绕并聚焦AI技术在小儿先天性脑瘫、外周血管病变等领域的临床研究,及对联影智能uAI各类应用的临床验证研究。

值得一提的是,我们在全国多家医院部署的uAI Clinical Portal还搭载一系列覆盖脑卒中、神经退行性疾病、肺结节、肋骨骨折、食道异常、乳腺病变、气胸、骨龄等各疾病且达到行业领先水准的全栈式AI。

uAI肺结节智能筛查系统能够智能精准定位3mm以上肺结节,在平均每例1个假阳性时对早期肺癌敏感度达95%。uAI智能骨伤鉴定系统可实现精准肋骨定位,秒级骨折检出,直观病灶提示;基于深度学习,自动完成椎骨检测,肋骨定位,肋骨计数及肋骨骨折的检出和标注,辅助医生快速、高效、精准地完成肋骨骨折的诊断。uAI多病种随访应用借力AI的刚性和柔性配准技术,提供精准的跨时点病灶智能比对、跟踪和全量化报告。

02 国内首个DR胸片全工作流AI平台落地
赋能基层医疗
逐步打造智能区域影像中心

当业界还在争论AI是否会取代医生时,联影智能在国内首创的DR胸片全工作流AI平台已在上海健康医学院附属嘉定区中心医院(下简称嘉定区中心医院)完成部署并投入使用,不仅在影像质控方面发挥重要作用,还已通过智能预筛功能帮助医生及时救助数名有生命危险的气胸病人。

这背后,是我们对AI落地场景的一种构想——以AI赋能基层医疗,配合联影全线医学影像设备与信息化解决方案,切实应对并尽可能缓解基层医院人才短缺、设备使用不规范造成漏诊、误诊的问题,并以此为切入点,打造智能区域影像中心,进一步推进国家分级诊疗体系建设。

我们在嘉定区中心医院率先落地的AI平台便是源于基层医院的一大痛点——对基层医院而言,DR胸片仍是目前最常规且最重要的影像检查之一。但基层医院通常资源有限,人才紧缺,如何确保并不断提高DR检查质量与诊断能力,一直是基层医疗必须面对的一大难题。为应对这一痛点,联影智能与嘉定区中心医院合作,全面部署并投入使用国内首个DR胸片全工作流AI平台,可实现DR胸片检查的智能质控、智能预筛、智能辅助读片、智能报告复读等全工作流AI赋能。

值得一提的是,该平台的智能预筛功能可识别有生命危险的气胸病人,自动开通“绿色通道”——自动完成疾病的危急分级,标注急性气胸等危急患者,提示医生优先处理,以把握黄金时间,快速救治气胸患者。在嘉定区中心医院,我们非常欣慰地听医生说:“气胸智能预筛系统已成功识别数名危急气胸患者,助力医生及时救助。病人姓名前一个自动标记、醒目的‘危’字,让我们真正感受到AI应该有的‘温度’。”

智能预筛功能自动识别有生命危险的气胸病人,并精准定量计算气胸病人肺压缩比

另外,其质控功能也很有特点——智能质控助理基于对数万胸部正位影像数据的深度学习,可实现实时质量提醒,从源头进行每张胸部正位片质量评估,作为提醒作用,而提高拍片质量;针对医院管理者,可提供回顾式质控功能,随时查看任意时间点内单位拍摄的所有胸部正位X光图像的质量统计,便于规范化管理与评估。这从源头上进行胸部正片质量控制,避免技师的错误操作导致废片,回顾式质控能有效帮助分级诊疗体系中的上级医院精准评估下级医院的DR胸片检查质量,从而更有效、有针对性地帮助基层医生提高检查、诊断水准。该质控系统还在吉林大学中日联谊医院试点落地。

下一步,联影智能将携手嘉定区卫健委、嘉定区中心医院及区域内各社区卫生服务中心等机构,更大范围部署DR胸片各智能应用,结合联影全线医学影像设备与信息化解决方案,共同逐步打造嘉定区智能区域影像中心。联影智能DR胸片全工作流AI平台还部署于北京大学人民医院、天津市第一中心医院、武汉同济医院、重庆医科大学附属第一医院、绵阳市中心医院、广东省肺结核控制中心等机构。

03 uAI Research Portal
承载国家重点研发计划
首个医学影像AI科研专项,落地合作医院

联影智能还在科研领域持续发力,积极打造一个开放共享的AI生态系统。

高端科研方面,联影智能正联合各大高校院所、三甲医院,牵头一项国家“十三五”数字诊疗装备重大项目,拟搭建智能影像云大数据平台,完成影像和病人数据的云端智能计算,海量的样本数据都将对人工智能训练以及进一步的数据规范建设起到促进、引领作用。在产医合作方面,联影智能去年建立了全国首家医智联合培育研究中心。通过这个平台,医生可以和AI算法科学家深度合作交流,一方面让医生使用最新的AI技术开拓未知的科学领域,另一方面也为真正适用于临床的产品做好充分的预研工作。此外,联影智能还打造uAI医学影像科研共享平台(uAI Research Portal),提供海量AI模型与应用的同时,还提供联影智能独创算法引擎,涵盖图像分割、目标检测、图像分类、图像配准、图像映射等,可助力用户根据不同科研场景,独立、灵活完成各类科研级AI创新模型与应用的定制化开发,大幅缩短应用开发周期、降低开发难度,加速推进科研级AI从构想到落地的创造过程。

uAI Research Portal

目前,联影智能与北京大学第一医院开展全方位合作,提供“智能分割引擎”等自研核心算法模块,医生基于引擎开发更适应医院需求、真正具备医院属性的全新AI应用。器官分割是科室开展所有诊断工作的第一步,是一切的基础故而也格外重要。联影智能分割引擎就像一颗“种子”,基于它,科室针对多种多样的疾病开展模型训练,让新的模型去用于新的疾病——它逐渐“见多识广”,功能更全,也更适应本地医院的情况。

未来,联影智能还将不断扩张AI生态的版图,我们相信AI会逐渐演变为:AI BY ALL——基于联影智能开放平台,用户可使用海量应用与联影智能独创功能模块独立开发或与联影智能共同开发AI新技术、新应用。同时,AI FOR ALL——通过跨界开放共享,助力科学研究、加速产业成长、推动全链条的技术转化和商业化落地的新模式,打造健康、可持续发展的医疗AI生态,推动AI普惠普及。