减少癌症筛查中的重复性工作,是人工智能的使命 行业动态
来源:动脉网/杨雪 时间:2019-08-15 评论: 0 阅读: 3407 A+ A-
导读

人工智能代替医生进行早期肿瘤筛查工作,使效率大大提升。

原标题:登上央视一套《机智过人》,深思考AI“巧思”智敬病理医生


作者:杨雪


全世界平均每2分钟,就有一名女性因为宫颈癌去世。想要狙击宫颈癌这个女性第二大致死癌症,最好的方式是在宫颈癌癌前病变前进行治疗。及时进行早期筛查,宫颈癌的治愈率可高达90%。但是晚期宫颈癌患者只有3%的存活几率。


可以说,定期早期筛查是决定宫颈癌患者生与死的界限。


但是在我国,妇女宫颈癌筛查率依然远低于妇女发展纲要(2011-2020)所要求的80%覆盖率的指标要求。


比如在我国江西上饶这样的基层地区,331万常驻女性人口中大约220万人口需要进行宫颈癌筛查,但是全市有筛查能力的医生只有5个。来自江西上饶基层医院病理科医生何卫华感叹到:“假如全部由医生来完成早期筛查任务,大约需要70年才能够完成筛查任务。


显而易见,其主要的原因在于病理医生的缺口,而培养一个新的病理科医生通常需要超过8年左右的时间。


人工智能或许能够帮助人类再次扭转生与死的天平,提高宫颈癌的早筛早诊率。


在央视一套最新一期《机智过人》节目中,现场集结了协和医院、北京友谊医院、浙江大学医学院附属妇产科医院、北大人民医院等国内知名三甲医院10位病理专家,共同检验人工智能宫颈癌辅助筛查机器人-巧思。


在节目中,何卫华医生在iDeepWise.AI-巧思机器人的辅助下,与10位资深病理医生同台竞技,判断30张宫颈细胞样本,检验人工智能的筛查能力。


现场结果表明,通过iDeepWise.AI-巧思机器人,基层医生可以实现“以一当十”,在同等时间内给出与资深病理医生完全一致的诊断结果。而其中的iDeepWise.AI-巧思机器人则来自于一家名为“深思考人工智能“的公司。


让医生回归诊断工作,沉淀医生智慧


《机智过人》本期节目主题为“智”敬病理医生,节目还有请到了中国抗癌协会常务理事,中华病理学会主任委员四川大学华西医院病理科教授步宏作为“智”敬见证人。


作为改革开放后第一批病理医生,步宏教授见证了细胞病理筛查质量的提高对于早期癌症筛查起到的重要作用。


步宏教授说道:“病理科服务于医院所有的临床科室,被誉为医生的医生。病理学和肿瘤的预防密切相关。以往很长一段时间,我们谈不上定期肿瘤早筛,只有怀疑有了肿瘤才去筛查。现在的医疗技术让我们可以早期发现癌症,但这需要病理医生通过显微镜花费大量的时间进行观察和鉴别。”


宫颈癌分为宫颈鳞状细胞癌和腺癌,在进行传统的宫颈癌细胞图像筛查时,医生用显微镜观察细胞涂片,需要不停地切换三个倍数的镜头,先用个100倍整片仔细地观察,发现异常细胞再换200倍甚至是400倍仔细地观察。


不到一寸的载玻片上有上万个宫颈细胞,医生首先需要筛查上万个大量的正常细胞,找到病变细胞后再根据细胞形态、组合进行诊断。


在上万个细胞中找出病变细胞,病理医生的工作宛如是大海捞针,而AI系统可以说是把“针”送到了医生面前。


iDeepWise.AI系统可以把阴性的细胞一个个排除,把有疑问的细胞显示在医生眼前,医生就可以容易地判断细胞是否病变,缩短大量筛查时间。


让医生回归到诊断的本质工作中,而不是耗费大量时间去寻找排查阴性细胞,缓解现有病理医生短缺的困境。在我国,有1亿女性有宫颈癌筛查需求,但全国有执照的病理医生却只有大约1万人。


对于单个病理医生来说,人工智能是减轻了工作量。对于整个病理医生群体来说,人工智能沉淀医生智慧,减少漏诊和误诊。


步宏教授说道:“病理诊断中非常依靠医生的经验积累,但是病理医生有着高强度的工作量。我们业内有一句话叫做,当病理医生有了足够多经验后,医生也该得患白内障了。但是人工智能它可以不断地学习和积累,它是一个‘不会死的大夫’。”


人工智能最初的智慧同样来自于医生,iDeepWise.AI巧思系统学习的基础来源于深思考120万的宫颈细胞样本数据库,这个数据中心日增长近千份样本。


深思考AI除了学习了百万级优质样本数据外,也进行了大量的AI核心级的算法创新,其自适应多种制片方式与扫描设备、通过融合深度学习、图像实例分割、迁移学习、视觉语义理解等人工智能技术,实现全自动宫颈细胞学辅助筛查,可对TCT(膜式)、LCT(沉降)、TLT(离心)等液基细胞学玻片进行阅片,提供可靠的测试结果。


以全球公开的最权威宫颈细胞图像Herlev数据集为例,该该数据集上最好的结果为美国国立研究院NIH最新发出的论文,而深思考人工智能团队采用创新的AI算法,在相同的数据集,相同的评判标准下全面超出上述结果,其中在关键指标细胞类别分类精度达99.3%,达到该数据集上世界最优的结果。


经过大量的临床样本验证,iDeepwise.AICIAS系统显著提高ASCUS及以上病变的检出敏感性,显著降低假阴性率,极大减少漏诊,其中鳞状上皮细胞病变敏感性99.4%,特异性98.9%,对于腺细胞异常敏感性约为97.9%,特异性约93.4%,排阴率达81.19%,假阴性率低至0.006%。


据了解,深思考的人工智能宫颈癌辅助筛查系统是国内唯一可以有效识别腺细胞异常的AI产品。


突破技术瓶颈,加速产品落地


在《机智过人》现场,来自北京协和医院病理科孟芝兰医生说到:“我觉得最难的是堆叠在一起的细胞,即团簇状的细胞,我们只能把显微镜调到高倍,同时不停地调整细螺旋,尽可能看清楚每一个细胞。如果还是无法判断,就要把归为可疑性病变,进一步进行活检诊断。”


针对这种阅片中的“疑难杂症”,深思考iDeepWise.AI首创了团簇细胞深度学习分割算法。


深思考创始人杨志明博士表示:“我们的AI团簇细胞分割算法可以将细胞图像从团簇中分开后再进行判读。”


在不同医院、机构之间,染色的细胞图像存在很大的差异,直接降低了病理医生的阅片效率。深思考首创的染色深浅自适应算法将深度学习算法应用在数字病理图像的染色标准化上,实现了非常规染色细胞图像在染色深浅上的自动调节。


除了这一系列首创算法外,深思考在AI医疗内核技术上还有多项突破。


值得一提的是,在《机智过人》现场的30张所谓的宫颈癌细胞图像中,有一张是尿液沉渣图片。在识别这张图像时,有着30年从业经验的北京友谊医院病理科余小蒙医生识别出了这一问题,而iDeepWise.AI表现也不逊色,快速判定异常细胞。


通过AI为医疗基础薄弱的基层宫颈癌筛查赋能,也是卫健委大力推动的方向。


2019年卫健委在健康中国行动(2019-2030年)之妇幼健康指标中规划,计划到2020年和2030年,要推动农村适龄妇女宫颈癌和乳腺癌筛查覆盖率分别达到80%及以上和90%及以上。


卫健委也明确将在3年内用AI等手段将“两癌”(乳腺癌、宫颈癌)筛查覆盖率提升27%。


深思考在加大投入突破AI宫颈癌筛查技术瓶颈、提升技术高度的同时,也在着力产品快速落地应用。


在深思考自主研发的全球首款医疗专用AI芯片和病理细胞学AI算法模型的加持下,显微镜和病理扫描仪都“安上了”终端和云端的“人工智能大脑”,可同时并发处理480张涂片,在60秒内完成单张涂片70000个细胞判读。其落地应用非常适合国情,普惠广大基层医院,解决医疗资源不平衡的难题。


据了解深思考人工智能宫颈癌筛查系统已经在数百家医院,其中包括30多家顶级三甲医院,其中包括上海复旦大学肿瘤医院、浙江大学附属第一医院等医院落地应用,为成千上万的用户提供AI宫颈癌早筛服务。


回到《机智过人》现场,节目“智”敬人杨志明博士坚定地说道:“我们的愿景是用人工智能技术扭转生与死的天平,‘智’敬生命。”


现场见证人步宏教授则表示:“我们判断一个技术能不能上岗,通常有两个方面的检验。第一个是检验它的能力,第二是在国家检测中心,拿到审批证,它才能上岗。我觉得(深思考iDeepWise.AI)巧思机器人可以具备了上岗能力。”


央视《机智过人》——宫颈癌筛查系统让癌症防患于未然节目视频


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