人工智能長期來看能不能取代醫(yī)生我覺得還真不好說,畢竟柯潔已經(jīng)都輸?shù)袅寺铩N腋杏X這個東西還是給我一定的驚喜和沖擊的。
這套系統(tǒng)使用起來還是很方便的,作為醫(yī)生不需要額外的步驟,我只需要和日常檢查一樣拍一張照片,機器就幫我識別了,識別完了告訴我結(jié)節(jié)在哪里,輪廓是什么樣的,同時良惡性怎么樣??偟膩碚f還是不錯的,當然它也處在一個不斷更新優(yōu)化的過程。
探訪浙大附屬醫(yī)院——人工智能如何應用于甲狀腺結(jié)節(jié)的超聲輔助診斷?
醫(yī)生口中說的人工智能,是浙江德尚韻興圖像科技有限公司研發(fā)出的一套基于超聲聲象的甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的輔助診斷系統(tǒng)。
指著醫(yī)院引進的甲狀腺結(jié)節(jié)人工智能輔助診斷系統(tǒng),浙江大學附屬醫(yī)院超聲科的趙主任對媒體表示。
對于甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷,目前三甲醫(yī)院醫(yī)生的平均準確率為60%-70%,基層醫(yī)院會更加低一些。而輔助診斷系統(tǒng)目前準確率可以達到85%以上,德尚韻興總經(jīng)理胡海蓉女士說道,由于在我國人工智能還沒有行醫(yī)資格,所以我們將其定位為輔助診療,只是給醫(yī)生提供一些參考。這個系統(tǒng)將來的市場定位是基層醫(yī)院,推廣以后能夠幫助基層醫(yī)院提高診斷的水平,有利于國家推行的分級診療政策。
1、為什么從甲狀腺結(jié)節(jié)著手?
據(jù)了解,甲狀腺結(jié)節(jié)是指在甲狀腺內(nèi)的腫塊,可隨吞咽動作隨甲狀腺而上下移動,是臨床常見的病癥,可由多種病因引起。
大部分甲狀腺結(jié)節(jié)是良性的,但少數(shù)甲狀腺結(jié)節(jié)一開始就是惡性的,還有一部分結(jié)節(jié)會從良性轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒?。因此,一旦體檢發(fā)現(xiàn)甲狀腺結(jié)節(jié),醫(yī)生都會建議再做進一步檢查,主要目的就是分辨結(jié)節(jié)是「良性」還是「惡性」。
甲狀腺結(jié)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)榘┑谋壤秊?%,而如果能及早發(fā)現(xiàn)、盡快治療,大部分患者都能長期存活下去。
對于為什么選擇甲狀腺結(jié)節(jié)作為輔助診斷的研發(fā)切入點的問題,德尚韻興的首席科學家、浙江大學求是特聘教授孔德興對媒體表示,甲狀腺癌目前為常見的癌癥。在對杭州女性的調(diào)查統(tǒng)計中,已經(jīng)排在癌癥發(fā)病率的位。
對于甲狀腺結(jié)節(jié)的檢查目前主要依靠超聲,相較于CT和核磁,超聲的好處是便宜、靈活、實時、,所以它是普通老百姓喜聞樂見的一種檢測手段;但它的缺點是圖像不清楚、造影比較大,這對醫(yī)生的要求就比較高。而CT和核磁的優(yōu)點是圖像清晰,缺點是檢測費用高、副作用比較大。
從人工智能應用于醫(yī)療影像的識別或者輔助診斷的角度來說,超聲較CT和核磁難度大,我們想測試算法的性能、效率和準確度,所以選擇了超聲。同時,作為淺表器官,甲狀腺的超聲又不像腹部和心臟那么復雜,更容易做出落地的成果。
綜合這些原因,我們就選擇了基于超聲影像甲狀腺結(jié)節(jié)的識別和診斷,孔教授說道。
2、識別的原理是什么?
孔教授表示,該輔助診斷系統(tǒng)分為訓練和打分兩部分。
訓練過程類似于把一個小孩培養(yǎng)成為一個超聲醫(yī)生,它的原理依托于深度學習技術(shù),是利用兩萬多張的有標注結(jié)果的超聲影像樣本對計算機進行訓練,使其擁有“診斷”的能力。 傳統(tǒng)的機器學習是人為定義特征的,比如結(jié)節(jié)的邊緣是否規(guī)則,回聲情況如何,還帶有醫(yī)生主觀的判斷標準。但是如果依托深度學習,就不需要這些人為的特征定義。 經(jīng)過標注的樣本分為兩大類,一類是良性的,一類是惡性的。神經(jīng)網(wǎng)絡根據(jù)標注情況分別分析提取良性和惡性各帶有的特征,而這個過程會比人眼觀察的更加細致。有些微小的特征,人眼會漏過的,機器卻不會,所以說它的準確率會高于醫(yī)生的平均水平,胡海蓉女士補充道。
訓練完成后,我們把這套算法和網(wǎng)絡參數(shù)打包為一個軟件,也就是打分系統(tǒng),它可以部署到網(wǎng)上,還可以形成單機版,這部分是用普通的計算機運行的,此時醫(yī)院就可以利用它來進行輔助診斷了。
3、計算力
提及模型的訓練平臺,孔教授說到,我們是在本地專屬的服務器上進行訓練的,這方面英特爾為我們提供了很多幫助,包括至強融核計算平臺和可調(diào)用的函數(shù)庫等。
目前我們選擇了10臺定制的服務器,有時候計算交叉進行,有時候一臺就夠了,會有自動的切換。就甲狀腺檢測的模型訓練時間來說,用8核的服務器運行差不多要12個小時甚至更多。
之所以沒有放到云端上,一方面是擔心數(shù)據(jù)的安全性,另一方面在本地計算也有它獨有的優(yōu)勢,但如果以后數(shù)據(jù)量持續(xù)增加的話,有可能考慮云計算的方式。
4、數(shù)據(jù)從何而來?
大數(shù)據(jù)是人工智能的基礎,從目前的技術(shù)水平來看,沒有海量的經(jīng)過人工標注的數(shù)據(jù)信息,人工智能分析的準確性就無從談起。提到很多人都關(guān)心的數(shù)據(jù)來源和隱私問題,胡海蓉說道,我們的試點醫(yī)院會有提供,目前合作的有10家,當然還有其它的渠道,比如說也會招募志愿者到一些社區(qū)進行檢查。但是不管是哪個渠道,脫敏工作都是非常重要的。
所謂脫敏,就是要把能追溯到個人的所有敏感信息都去除掉。比如數(shù)據(jù)脫敏后,名字的顯示類似為王某某,地址多到杭州市西湖區(qū),電話號碼不會保存。
目前脫敏技術(shù)已十分成熟,我們自己也開發(fā)了一套基于K匿名算法的脫敏技術(shù)。在國際上有些國家甚至已經(jīng)規(guī)定,如果經(jīng)過K匿名脫敏的話,數(shù)據(jù)的使用是不需要經(jīng)過消費者和病人同意的,因為有這個技術(shù)來保證,是不會追溯到病人本身的,胡海蓉補充道。
5、商業(yè)模式
據(jù)胡海蓉介紹,目前這套系統(tǒng)的商業(yè)化還處在摸索的階段,所以收費的問題還沒有一個定論。
在推廣的過程中,有的醫(yī)生或者患者次接觸人工智能輔助診斷,由于對診斷依據(jù)不明就里,所以會持懷疑態(tài)度。所以目前我們想通過試點,讓醫(yī)生和患者使用一段時間以后,通過對比機器和人工的診斷結(jié)果,讓大家慢慢認識到這套解決方案是否可靠。
提到未來的商業(yè)模式,胡女士總結(jié)道,基本上是分為兩種方式,一種是通過云端,部署在網(wǎng)絡上的,主要提供給新疆、西藏這些偏遠的地方,因為他們的基層醫(yī)院分布的很分散。 還有一種是單機版,比較適合業(yè)務繁忙的體檢中心,他們往往要求實時檢測,對于兩三分鐘網(wǎng)絡的延時都不能接受。像這種情況,我們會部署單機版在超聲機旁邊,在掃描視頻產(chǎn)生的同時,就就可以對結(jié)節(jié)進行診斷。
6、人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域落地的困難和挑戰(zhàn)?
雖然近年來人工智能在醫(yī)療影像方面已經(jīng)取得了豐碩的科研成果,但是談到相關(guān)應用的困難與挑戰(zhàn),孔教授認為表現(xiàn)在以下兩個方面:
,如何讓醫(yī)院和醫(yī)生意識到人工智能是可以輔助醫(yī)生做一些事情的,減少他們重復性、機械性的勞動,這是知識普及方面的工作。
第二,現(xiàn)在人工智能被炒作的很熱,似乎很多人都有一種錯覺,人工智能是的。我建議大家一定要冷靜下來、慎重來看待。同時,我們還要在技術(shù)層面上下功夫,這又包含兩個維度,一個是數(shù)據(jù)的收集、分類、標定;另一個是算法的精度和速度。
只有這兩方面雙管齊下,人工智能的輔助診療才能很好的落地,這需要政府主導,醫(yī)院和研究機構(gòu)相互配合才能完成。