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封面故事
人工智能化身“医生的好助手”,守护千万个她

当我们热衷在朋友圈健身打卡、注重低卡饮食、熬着夜吃着保健品、对佛系养生高谈阔论的时候,也不能对自己身体健康的信号和体检报告视而不见。

对于女性来说,一个熟悉的名字让人生畏——宫颈癌。宫颈癌是全球妇女中仅次于乳腺癌和结直肠癌的第3个常见的恶性肿瘤,平均每2分钟就有一位女性因为它而去世。2015年,全世界约有28万名妇女死于宫颈癌,中国是世界上宫颈癌发病率和死亡率最高的国家之一,每年新增恶性宫颈病变人数达13.15万。虽然这些数字是枯燥的,可一个个生命却是鲜活的。

AI,解决病理分析之惑

女性朋友关注身体健康是一条漫漫长路、任重而道远,归纳起来最需要做好“预防”和“治疗”两件事。在“预防”上,很多人选择了接种HPV疫苗,在诊断层面,病理被喻为诊断的“金标准”,是肿瘤各种检查方法中最可靠的,因为病理一旦错了,所有后续的治疗就会偏离正确方向。病理医师也常常被称为是“医生的医生”。

那么,病理医生是如何工作的呢?他们在高倍显微镜下要仔细观测成千上万的细胞,脑子里要准确的与成百上千的案例进行知识匹配,是一个异常辛苦的过程。同时,受制于资金和管理模式等因素制约,中国病理科人才储备不足。根据原卫生部相关的规定,每100个床位需配备1-2名病理医生,病理医生需求约为10万人,但直至2017年初,中国注册的病理医生刚过十分之一,在宫颈细胞学领域的阅片人员匮乏,阅片数量压力大,阅片人员由于疲劳和技能水平及主观判读等因素造成敏感性仅有65%左右。

近几年,AI不仅仅悄然改变着我们的生活,在医疗领域,AI还化身为医生的得力助手。借助于AI的影像识别和深度学习等能力,辅助医生进行筛查,可明显提高阅片效率、提高病变细胞的敏感性与特异性,实现宫颈细胞涂片的辅助阅片。

关爱女性健康,华为云助力金域医学高效筛查

16年前成立的金域医学,目前拥有37家医学检验实验室、服务范围遍及全国34个省及直辖市、年检测标本量超过5000万例,是第三方医检行业当之无愧的“龙头大哥”。 

在业务快速发展的过程中,金域医学也深刻感受到了病理医生的严重缺乏与我国医学检验业务量迅速增长之间的巨大矛盾——我国以仅有美国1/3的注册病理医生人数,支撑着超过美国6倍以上的巨大人口,缩影到金域自身的业务上,是当前遇到的最大瓶颈。“在金域每年接收到的标本当中,有很大一部分属于筛查标本,其中大部分的阴性标本对病理医生而言需要检查大量的阴性视野。”金域医学CIO李映华在采访中表示。他认为,依托人工智能的辅助筛查,可以大幅减少医生的重复性劳动,是提高筛查效率、改善筛查质量、有效解决当前宫颈癌筛查人员紧缺、产能不足等诸多痛点的一剂“良药”。

在经过了筛选和详细论证,金域医学选择与华为云合作。这样的结果其实并不意外,李映华表示,此前也和其他云平台进行了一定程度的接洽,之所以选择华为,除了华为云服务的高效性和可靠性有目共睹、在各行各业有着广泛的成熟应用案例之外,决定与华为云开展合作主要基于以下两点:

首先,医学行业对数据的安全性以及可靠性具有极高的要求,金域目前拥有极为丰富的医学检验数据,这些数据的传输、存储与分析过程中的需求都与华为云提供的高质量云服务不谋而合;

其次,华为云AI拥有实力雄厚的研发团队,具有深厚的技术底蕴,在医学人工智能这个充满挑战的领域上,华为云AI的技术专家团队与金域医学的病理专家团队强强联合,必将事半功倍,在行业内抢占新一轮的制高点。

敏感度超过99% ——华为云AI“魔法赋能”

李映华表示,在合作的过程中,由于项目涉及跨学科的知识,双方在各项用语和标准方面详细地商讨与统一。为了将资深病理医生的专家经验转化为可由人工智能算法进行学习的知识,双方目前采用了基于预标注的半自动化标注平台,在减少医生机械化重复操作的前提下,高效地将病理医生“所见”的特征以标注的方式转化为计算机“所得”的量化数据,打通专家经验交互的通道。

通过半年期的合作,当前宫颈癌筛查人工智能解决方已经取得重要进展,结合客户实际生产系统,AI模型在阴阳两分类的评估中阳性敏感度99%、特异度60%以上。“以期AI可以真正达到减轻病理医生实际工作量的目标,切实解放病理医生的双手,使他们的精力可以投入到更加具有挑战性的工作当中。”金域医学CIO李映华说。

能在如此短的时间内取得阶段性的突破,达到事半功倍的效果,源于华为云在医疗+AI行业赋能上具有平台、算法、数据的单项优势和综合的优势。具体来说:

首先,在平台层面,华为云AI具有丰富的计算资源,为模型的快速迭代提充足的算力支撑,并基于不断迭代的AI算法模型发展起半自动标注工具,使得医生标注、审核效率提升500%以上,极大缓解医疗影像领域标注难的问题。

其次,在数据层面,因为精准标注数据是深度学习模型的底座,金域是国内病理领域的龙头企业,具有丰富的样本数据以及业界权威的资深病理专家,基于百万级的精准标注数据。 

再次,在算法层面,华为云AI不断迭代起来的人工智能算法在模型精度和速度上都达到了业界领先的水平。近期,华为云AI医疗团队投入重兵聚焦解决医疗领域的重大技术难题,且已经在肺结节检测比赛LUNA-2016、超声测量比赛HC-2018、脑中风分割比赛ISLES-2018等多个医疗领域的顶尖赛事上获得业界领先水平。

如果说以前,癌症是漫漫的“黑夜”,AI则让我们看到了一些曙光,华为云AI医疗解决方案将华为人工智能技术与医学专家经验深度融合,通过深入临床场景和医生工作流程,解决医生最核心最痛点问题,将医生从重复劳动中解放出来,提升阅片效率以解决医患比极度失衡问题,提升识别精度。

未来,华为云AI医疗团队将持续探索人工智能技术在超声、病理、X光、CT、MRI、内镜等医疗图像领域实践应用,不断挖掘人工智能在多种医疗场景下应用的可能,并通过整合影像组学、基因组学、临床组学等多模态信息,构建基于端、边、云协同的影像辅助诊疗、慢病管理、健康管理、药物分析与挖掘等整体解决方案,持续阐述AI在医疗领域的技术和社会双重属性,用科技为人类健康贡献力量。