準(zhǔn)確率比肩專業(yè)醫(yī)生,小濟(jì)醫(yī)生AI超聲乳腺癌篩查機(jī)器人如何做到的?

10月12日消息,隨著生活節(jié)奏的加快,環(huán)境的變化以及生活壓力的增加,乳腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢,成為威脅女性健康的重大疾病之一。早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷和早期治療是提高乳腺癌患者生存率和生活質(zhì)量的關(guān)鍵因素。近期,貴州省銅仁市石阡縣婦幼保健院聯(lián)合尚醫(yī)云發(fā)起免費(fèi)乳腺癌篩查活動(dòng),邀請(qǐng)覆蓋全縣19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的適齡婦女參與免費(fèi)乳腺癌篩查,已有約1500人參與了此次乳腺癌篩查活動(dòng)。利用亞馬遜云科技計(jì)算、存儲(chǔ)等云服務(wù),尚醫(yī)云自主研發(fā)的“小濟(jì)醫(yī)生-AI超聲乳腺癌篩查機(jī)器人”(以下簡稱“小濟(jì)醫(yī)生”)是此次免費(fèi)乳腺癌篩查活動(dòng)的一大亮點(diǎn),它顛覆了傳統(tǒng)乳腺癌篩查模式,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測并標(biāo)注病灶等功能,可有效緩解偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療資源短缺問題,進(jìn)一步提升乳腺癌早篩普及率與準(zhǔn)確率。

小濟(jì)醫(yī)生-AI超聲乳腺癌篩查機(jī)器人在貴州省銅仁市石阡縣婦幼保健院使用中

尚醫(yī)云自主研發(fā)“小濟(jì)醫(yī)生”解決方案,部署在亞馬遜云科技的公有云平臺(tái),能夠自動(dòng)完成從分析超聲影像到初步診斷的篩查全過程,有效降低醫(yī)療資源欠發(fā)達(dá)地區(qū)乳腺癌早篩難度,使得早期醫(yī)療干預(yù)成為可能。

AI超聲技術(shù)通過深度學(xué)習(xí)、圖像識(shí)別和智能算法,提高了超聲影像的識(shí)別和分析能力,從而提升了診斷的準(zhǔn)確性和綜合效率。

人工智能與超聲技術(shù)的結(jié)合正在醫(yī)療領(lǐng)域引發(fā)一場革命。

定位為大規(guī)模人群篩查,檢出率比肩專業(yè)醫(yī)生

“不是在醫(yī)院做輔助診斷,是對(duì)大規(guī)模人群篩查真正把患者找出來”,尚醫(yī)云創(chuàng)始人兼CEO周振忠在談到小濟(jì)醫(yī)生AI超聲乳腺癌篩查機(jī)器人時(shí)強(qiáng)調(diào)道,“我們機(jī)器人的操作人員可以不是醫(yī)療人員,普通人培訓(xùn)半天左右,就可以上手操作,最后出結(jié)果時(shí)也沒有需要醫(yī)生把關(guān)?!?/p>

小濟(jì)醫(yī)生目前是全球第一個(gè)最大規(guī)模的真實(shí)世界的 AI 超聲乳腺癌篩查應(yīng)用的產(chǎn)品。周振忠表示:“我們的定位是做篩查,然后篩出來這種疑似的患者,再由醫(yī)生做進(jìn)一步診斷。”

周振忠提到,根據(jù)專業(yè)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)分析,醫(yī)生在做乳腺篩查的時(shí)候,在靈敏度和特異度上,基本能夠達(dá)到 75%左右。目前小濟(jì)醫(yī)生在靈敏度上能夠達(dá)到90%以上,在特異度上能夠達(dá)到85%以上。

“在效率上,目前,一個(gè)醫(yī)生做一天篩查,能夠篩查七、八十人就已經(jīng)非常了不起。小濟(jì)醫(yī)生做過的最高紀(jì)錄是在江蘇連云港,一臺(tái)機(jī)器一天做162人次。所以這個(gè)就是在效率上的一個(gè)比較大的提升?!?/p>

更重要一點(diǎn)是,周振忠強(qiáng)調(diào),小濟(jì)醫(yī)生解決了很多沒有醫(yī)生在場的應(yīng)用場景。以貴州為例,遵義的一些區(qū)縣一級(jí)醫(yī)院就只有1、2位超聲醫(yī)生,如果醫(yī)院要去完成大規(guī)模篩查的話,基本上超聲科就要停診。有了小濟(jì)醫(yī)生,就能解決這個(gè)問題,醫(yī)生就不用來參與篩查的事了。通過培訓(xùn)護(hù)士,就可以使用小濟(jì)醫(yī)生去做篩查。最終把AI篩出來認(rèn)為有風(fēng)險(xiǎn)的人群,再交給醫(yī)生去做進(jìn)一步的診斷。

“AI 技術(shù)可以賦能我們的基層醫(yī)務(wù)人員,解決我們基層因?yàn)闆]有超聲醫(yī)生或者缺乏超聲醫(yī)生,導(dǎo)致沒有大范圍、大規(guī)模的覆蓋乳腺癌篩查這樣一個(gè)世界性的難題?!敝苷裰覐?qiáng)調(diào),“根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù),小濟(jì)醫(yī)生對(duì)乳腺癌的確診率、檢出率是比專業(yè)醫(yī)生還是稍微高一點(diǎn)的,能夠高大概 30% 左右。”

據(jù)悉,截至目前,小濟(jì)醫(yī)生已經(jīng)完成約數(shù)十萬人次的篩查,在廣東、江蘇、山東、湖南、安徽、四川、北京、貴州、上海、內(nèi)蒙等都有落地的應(yīng)用。

AI超聲篩查技術(shù)難點(diǎn),是解決脂肪引起的假陽性問題

在超聲上,脂肪在超聲上的表現(xiàn)和乳腺結(jié)節(jié)、乳腺腫塊非常相近。所以很多高級(jí)職稱的超聲醫(yī)生,有的時(shí)候都會(huì)誤把脂肪當(dāng)成了腫塊,一旦出現(xiàn)這種情況,就會(huì)有假陽性。周振忠指出:“AI結(jié)合超聲,能夠解決這種假陽性的問題?!?/p>

“我們花了更長的時(shí)間去解決了特異度(即假陽性)的問題。因?yàn)槲覀儾皇窃卺t(yī)院里面做輔助診斷,我們是在海量的健康人群里面找乳腺癌患者,乳腺癌的發(fā)病率是10萬人里大概是50到100的發(fā)病率,篩查就是大海撈針,去把患者找出來。如果設(shè)備的特異度不夠好,假陽性做的太差,它是不具備投放市場的能力的?!敝苷裰艺劶靶?jì)醫(yī)生能力時(shí)強(qiáng)調(diào)。

那么,小濟(jì)醫(yī)生是如何解決這一困擾篩查特異度的難題的呢?

為什么會(huì)有假陽性呢?是因?yàn)橛行┱=M織,例如脂肪,在超聲學(xué)上所展現(xiàn)出來的形態(tài)跟腫塊長得很像。那么醫(yī)生是怎么區(qū)分的呢?醫(yī)生就是不停地用超聲探頭從不同角度來看:這個(gè)角度像病灶,然后換個(gè)角度來看它像不像脂肪,不同角度連續(xù)地看,最終進(jìn)行判斷。

“小濟(jì)醫(yī)生就充分借鑒醫(yī)生的先驗(yàn)知識(shí),在做大模型時(shí)把時(shí)間維度加進(jìn)去,我們判斷的時(shí)候不是僅僅用一幀圖來判斷,是把時(shí)間的維度加進(jìn)去,對(duì)一幀圖分析的時(shí)候,要把前后一整段的視頻一起來計(jì)算,就跟醫(yī)生從不同角度、不同方向去看是同樣的原理?!敝苷裰彝嘎?。

周振忠稱:“做這些大規(guī)模訓(xùn)練的時(shí)候,我們本身的算力是有限的,我們通常會(huì)在內(nèi)部的算力中心做前期的試驗(yàn),當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)路徑是行得通的之后,再做大型實(shí)驗(yàn),這就涉及龐大的算力需求,就會(huì)借助亞馬遜云科技的算力基礎(chǔ)服務(wù),來幫助我們大規(guī)模訓(xùn)練模型?!?/p>

據(jù)悉,尚醫(yī)云跟亞馬遜云科技的合作始于5年前,除了使用亞馬遜云科技的云計(jì)算、存儲(chǔ)等服務(wù)外,生成式AI、具身智能等熱門技術(shù)也是雙方合作的范疇。

小濟(jì)醫(yī)生的AI能力基于針對(duì)于超聲影像的計(jì)算機(jī)視覺的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大模型,這個(gè)大模型是用超過1000 萬的乳腺超聲數(shù)據(jù)訓(xùn)練出來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大模型。

目前小濟(jì)醫(yī)生能夠檢測小到2至3毫米的病灶,能夠做到自動(dòng)檢測和標(biāo)注病灶,對(duì)病灶的良惡性、囊實(shí)性進(jìn)行判斷,自動(dòng)標(biāo)注病灶的尺寸大小,對(duì)它進(jìn)行分類。

和醫(yī)院篩查需要兩位醫(yī)生做檢測和審核報(bào)告一樣,小濟(jì)醫(yī)生AI也通過兩端來確保篩查結(jié)果,端側(cè)模型在現(xiàn)場篩查的時(shí)候就會(huì)出結(jié)果,但這個(gè)結(jié)果不能夠發(fā)布出去,當(dāng)今天的篩查結(jié)束之后,所有數(shù)據(jù)都上傳到云端,在云端還會(huì)有一個(gè)質(zhì)控大模型,對(duì)端側(cè)模型的結(jié)果進(jìn)行質(zhì)控。只有它們結(jié)果都一致的情況下,才追蹤向篩查對(duì)象發(fā)布報(bào)告。

聯(lián)手亞馬遜云科技,“AI+超聲”檢測技術(shù)有機(jī)會(huì)走向世界

WHO統(tǒng)計(jì)2022 年新發(fā)乳腺癌病人就達(dá)到 200 多萬,乳腺癌早期篩查是一個(gè)全球都需要解決的問題。

和國內(nèi)不同,因?yàn)橹镜暮扛?,歐美女性乳腺癌篩查采用鉬鈀X光來做篩查的標(biāo)準(zhǔn),但是鉬鈀X光是有輻射的。一旦“AI+超聲”解決篩查過程中脂肪引起的假陽性問題,那么很有可能白種人也采用AI 超聲這種沒有輻射的技術(shù)來做篩查。

周振忠透露:“從我們目前的實(shí)際的驗(yàn)證情況來看,是非常有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn),我們的 AI +超聲乳腺癌篩查這個(gè)技術(shù)是有機(jī)會(huì)走向全球的?!?/p>

目前,小濟(jì)醫(yī)生在非洲正在進(jìn)行項(xiàng)目落地。

亞馬遜云科技醫(yī)療與生命科學(xué)行業(yè)方案高級(jí)總監(jiān)黃慶春表示,亞馬遜云科技除了保證自身的安全規(guī)范,通過亞馬遜的全生態(tài)鏈,幫助小濟(jì)醫(yī)生拓展更廣闊的市場。

黃慶春表示,亞馬遜云科技的基礎(chǔ)設(shè)施遍及34個(gè)地理區(qū)域的108個(gè)可用區(qū),依托亞馬遜云科技云服務(wù),“小濟(jì)醫(yī)生”可將數(shù)據(jù)上傳到云端并進(jìn)行計(jì)算與存儲(chǔ),有效提高業(yè)務(wù)應(yīng)用的穩(wěn)定性,使得其能夠在多種應(yīng)用場景和環(huán)境下,為機(jī)構(gòu)和用戶持續(xù)提供穩(wěn)定、高效和準(zhǔn)確的篩查服務(wù),尤其是在海外地區(qū)。

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2024-10-12
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