新農(nóng)合體檢發(fā)現(xiàn)肝功能異常，體檢報(bào)告到患者手里卻“遲到”5個(gè)月，再去醫(yī)院復(fù)查，患者已是肝癌晚期。近日，這起發(fā)生在如東縣袁莊鎮(zhèn)讓人匪夷所思的事件，引起廣泛關(guān)注。
早期肝癌發(fā)現(xiàn)率不高，病情進(jìn)展迅猛，有人說，肝癌是一種具有“中國特色”的惡性腫瘤。據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的《全球癌癥報(bào)告》顯示，2018年全球新發(fā)肝癌人數(shù)約為84萬人，中國占比55%，其中，只有不足20%的患者能活過5年。
與此形成強(qiáng)烈對(duì)比的是早期肝癌治愈率，倘若患者在發(fā)病早期及時(shí)治療，肝癌治愈率高達(dá)80%以上。因此，肝癌的早期篩查診斷成為破題關(guān)鍵，但這并不簡單。
沉默的殺手
作為常見的惡性腫瘤之一，肝癌常被稱為“沉默的殺手”。
這是因?yàn)楦伟┰缙诎Y狀不明顯，患者沒有特別明顯的疼痛或癥狀，容易受到忽視。同時(shí)，由于肝臟強(qiáng)大的“代償”功能，只要有30%～40%的肝臟是完好的，就可以保證機(jī)體的正常功能。
當(dāng)肝癌用你看得到的方式，告訴你它的存在時(shí)，已經(jīng)晚了?！霸?jīng)有病人因牙齦長了個(gè)大瘤子前來就診，手術(shù)切除后做活檢，卻發(fā)現(xiàn)原來是肝癌轉(zhuǎn)移，作為罪魁禍?zhǔn)椎母闻K，居然只有一顆極小的腫瘤”，這樣的病例并不少見。
由于患者知識(shí)的局限性，大量患者就診時(shí)都是出現(xiàn)癥狀的晚期腫瘤，且大部分患者不能進(jìn)行切除手術(shù)。北京清華長庚醫(yī)院院長董家鴻院士曾在中國肝癌領(lǐng)導(dǎo)力論壇上指出，就診的時(shí)候可以手術(shù)的病人，不到25%，所以手術(shù)應(yīng)用很有限。
惡性度高、病情進(jìn)展快，治療難度大、療效比較差，一般晚期肝癌患者診斷后的生存時(shí)間僅為3-6個(gè)月。大部人發(fā)現(xiàn)肝癌時(shí)，就意味著生命即將結(jié)束，這或許就是肝癌令人恐懼之處。
事實(shí)上，想要早期發(fā)現(xiàn)肝癌并不難，只需抽血進(jìn)行肝功能、血清甲胎蛋白（AFP）及肝臟彩超檢測，就能發(fā)現(xiàn)“蛛絲馬跡”，但篩查手段并非完美落地。
福建孟超肝膽醫(yī)院東南肝膽健康大數(shù)據(jù)研究所常務(wù)副所長郭鵬飛表示，中國80%的肝癌患者，與肝炎病毒感染相關(guān)，缺乏定期檢查的意識(shí)，導(dǎo)致肝癌確診周期過長。同時(shí)，由于基層醫(yī)生和影像科醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Σ灰唬趯?shí)際臨床工作中，漏診往往無法避免。
臨床對(duì)于腫瘤的判斷以及影像報(bào)告的準(zhǔn)確性，主要依賴于醫(yī)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)積累。不同的醫(yī)院不同的醫(yī)生，有可能給出不同的解讀結(jié)果，同質(zhì)化醫(yī)療的可及性也是國家、行業(yè)亟待解決的難題。
如今，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，醫(yī)療健康領(lǐng)域更是重要應(yīng)用場景之一。業(yè)界認(rèn)為，在提升醫(yī)療水平、推動(dòng)醫(yī)療同質(zhì)化、助力優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉和癌癥早篩早診等方面，AI或?qū)⒊蔀橐晃稘?jì)世良藥。
一鳴驚人的突破
5月8日，坐在福州開往北京的高鐵上，李津辰仍有些心潮澎湃，不時(shí)與身邊同伴討論比賽細(xì)節(jié)，雖然他所在的福大（福州大學(xué)）-零氪科技團(tuán)隊(duì)剛剛榮膺“2019數(shù)字中國創(chuàng)新大賽-肝癌影像AI診斷”桂冠，并斬獲最佳商業(yè)潛力獎(jiǎng)。
零氪首席科學(xué)家劉曉華博士（左二）
AI技術(shù)團(tuán)隊(duì)：李津辰 羅祥鳳 羅翔
時(shí)間倒回2018年底，李津辰獲知作為數(shù)字中國建設(shè)峰會(huì)的核心賽事，本次大賽聚焦大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，含金量不言而喻。而《大數(shù)據(jù)醫(yī)療-肝癌影像AI診斷》賽題，與他所在的零氪AI團(tuán)隊(duì)探索方向不謀而合，團(tuán)隊(duì)認(rèn)為“機(jī)會(huì)來了”。
這支主力軍多為85后的團(tuán)隊(duì)中，李津辰和羅翔主要負(fù)責(zé)肝癌AI診斷方向的探索，不僅擁有技術(shù)能力，對(duì)肝癌影像的相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)也有豐富積累。此前負(fù)責(zé)零氪肺癌診療一體化系統(tǒng)開發(fā)的算法專家羅祥鳳，也作為技術(shù)指導(dǎo)，與福州宜星的李保晟以及福大研二學(xué)生陳癸旭，一同組建了福大-零氪科技團(tuán)隊(duì)，報(bào)名參賽。
“這次比賽不單單是AI算法的競賽，更需要醫(yī)療行業(yè)知識(shí)的支撐?！崩罱虺降母形虿粺o道理。福建醫(yī)科大學(xué)孟超肝膽醫(yī)院院長劉景豐在闡述賽題時(shí)提到，“圖像算法在醫(yī)學(xué)影像尚無成熟應(yīng)用，尤其在肝癌CT影像方面面臨挑戰(zhàn)，一是肝癌影像表現(xiàn)多樣，如巨塊型、結(jié)節(jié)型、彌漫型和小癌型；二是肝癌伴有復(fù)雜肝病背景，如肝硬化、脂肪肝、酒精肝等；賽題訓(xùn)練集的各種肝癌數(shù)據(jù)不均衡，增加了判斷難度。”
上述數(shù)據(jù)難點(diǎn)，給參賽選手造成了不少技術(shù)門檻。“數(shù)據(jù)不但具有多樣性，數(shù)據(jù)中還混合了增強(qiáng)掃描CT的多期影像數(shù)據(jù)，不同期的特征是不同的，”李津辰和隊(duì)友發(fā)現(xiàn)，以往肺癌AI影像診斷賽題，多為標(biāo)注病灶信息的數(shù)據(jù)，但此次賽題出題方提供的數(shù)據(jù)，并無病灶相關(guān)信息，無形中提高了賽題難度，“肝臟良惡性判別的相關(guān)研究很少，可以借鑒和參考的資料十分有限?！?/strong>
因此，誰能對(duì)問題有更好的理解，拿出開創(chuàng)性的技術(shù)方案，成為比賽焦點(diǎn)與制勝關(guān)鍵。
越是困難，越有挑戰(zhàn)的動(dòng)力。歷時(shí)3個(gè)多月的賽程，福大-零氪科技團(tuán)隊(duì)針對(duì)每一個(gè)難點(diǎn)，都提出了特定的解決方案，多種新方案不斷迭代更新?！敖K于明白什么是夜以繼日了，周末幾乎都沒有休息，”李津辰笑稱，“線上初賽的緊張感非比尋常，要不斷打磨方案模型，提高準(zhǔn)確率，以防被人模仿或超越?！?br>
最終，該隊(duì)創(chuàng)新性提出了多尺度聯(lián)合投票模型，從1397支參賽隊(duì)伍中脫穎而出，在線上初賽中拿到了A、B榜的雙冠，昂首挺入福州分區(qū)決賽，并與其余9支隊(duì)伍展開激烈對(duì)決后，獲得總決賽的晉級(jí)名額。
總決賽上，團(tuán)隊(duì)不但給出了準(zhǔn)確率高達(dá)90%以上的解決方案，并在真實(shí)世界肝癌數(shù)據(jù)中，驗(yàn)證了方案具有較高的泛化能力。為了讓方案不單單停留在理論層面，真正應(yīng)用到臨床實(shí)際場景中輔助醫(yī)生，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了國內(nèi)首個(gè)綜合的肝癌AI輔助診斷系統(tǒng)。
據(jù)悉，該系統(tǒng)包括肝臟輪廓分割、病灶檢出病勾勒輪廓、病灶數(shù)量信息統(tǒng)計(jì)、患者維度良惡性判斷、多期影像對(duì)比閱片、結(jié)構(gòu)化診斷報(bào)告等功能，對(duì)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)開展肝癌的早篩早診，輔助提高臨床或影像科醫(yī)生診斷效率與能力，幫助患者減少造影劑使用和增強(qiáng)CT拍攝期數(shù)等方面，具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。
沒有硝煙的戰(zhàn)場
回到北京，李津辰同團(tuán)隊(duì)小伙伴馬不停蹄地投入到下一階段工作中，激烈的行業(yè)競爭，讓他們無暇沉浸在比賽勝利的喜悅中。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國醫(yī)療人工智能行業(yè)市場前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》：目前，國內(nèi)醫(yī)療人工智能相關(guān)企業(yè)多達(dá)156家，主要集中在輔助診療、健康管理、信息化管理、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域。
媒體調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在AI產(chǎn)品扎堆的影像領(lǐng)域，一個(gè)三甲醫(yī)院可能同時(shí)安裝10余家AI公司的產(chǎn)品，醫(yī)生真正使用的只有一兩家，因?yàn)锳I找到結(jié)節(jié)后尚不能輔助診斷，且目前產(chǎn)品多集中在肺結(jié)節(jié)查找上，同質(zhì)化嚴(yán)重。
大量創(chuàng)業(yè)公司涌入影像AI賽道，卻扎堆肺結(jié)節(jié)影像診斷，原因何在？一位影像AI領(lǐng)域從業(yè)者透露，肺結(jié)節(jié)出產(chǎn)品容易，而新病種攻克難度大。
具體而言，肺結(jié)節(jié)公開數(shù)據(jù)最多，很多數(shù)據(jù)集可以直接下載，而且肺結(jié)節(jié)影像相對(duì)直觀，不管是創(chuàng)業(yè)公司還是上市公司，過去兩年都相繼推出類似產(chǎn)品；而新病種研發(fā)需要大量深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練，獲取單病種數(shù)據(jù)難度大，還需要與大量專家合作進(jìn)行精標(biāo)注，驗(yàn)證周期非常長。
同時(shí)，如果少了醫(yī)生的糾錯(cuò)與補(bǔ)充，模型迭代也會(huì)變慢，最終這些AI產(chǎn)品將被臨床醫(yī)生棄用，在醫(yī)院“躺灰”。零氪科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO羅立剛認(rèn)為，部分醫(yī)療AI產(chǎn)品過度重視算法，而忽視醫(yī)生的工作習(xí)慣和系統(tǒng)穩(wěn)定性，“在既定的訓(xùn)練數(shù)據(jù)場景中表現(xiàn)良好，但臨床環(huán)境更為復(fù)雜時(shí)，有可能不能滿足臨床需求，只能被擱置?！?/strong>
人工智能的核心在于算法、算力和數(shù)據(jù)。作為醫(yī)療大數(shù)據(jù)和人工智能領(lǐng)域的獨(dú)角獸企業(yè)，零氪科技布局AI輔助診療賦能影像科醫(yī)生、服務(wù)臨床科室之路，正是基于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)。
“通過將臨床病歷數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化，我們建立了一整套智能化數(shù)據(jù)處理體系，并由此形成行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)分析能力，從而將大量臨床數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用層級(jí)的數(shù)據(jù)。”因此，羅立剛坦言，一家企業(yè)若想研發(fā)AI輔診系統(tǒng)，具備處理影像、基因等多模態(tài)數(shù)據(jù)的能力，是必要條件。
此外，作為系統(tǒng)科學(xué)，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)邏輯、建模、分層非常復(fù)雜和豐富。只有算法專家和醫(yī)學(xué)專家深度融合，彼此聽懂各自的“語言”，才能跨過醫(yī)療AI的門檻?；诖?，像李津辰這樣具有生物醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)雙重學(xué)歷背景的技術(shù)人員，在零氪AI團(tuán)隊(duì)比比皆是。
“幾乎每周我們都會(huì)到醫(yī)院，同臨床醫(yī)生溝通討論產(chǎn)品細(xì)節(jié)，有時(shí)增加1個(gè)監(jiān)測指標(biāo)，就會(huì)讓醫(yī)生操作系統(tǒng)時(shí)更順手，”李津辰舉例道，從臨床需求出發(fā)，并在應(yīng)用場景中不斷打磨更新，團(tuán)隊(duì)秉持著敬畏和尊重之心，讓醫(yī)學(xué)人工智能更加務(wù)實(shí)而有溫度。
不同于市面上一些AI輔診產(chǎn)品，只能做到按照臨床指南、文獻(xiàn)依據(jù)，給出某類患者固定的診療建議，零氪AI輔診系統(tǒng)是基于真實(shí)的中國病例數(shù)據(jù)的底層數(shù)據(jù)和訓(xùn)練材料，更利于實(shí)現(xiàn)在中國人群及臨床個(gè)體病例的應(yīng)用，即針對(duì)不同患者的特征差異，推薦個(gè)性化診療方案。
將AI技術(shù)應(yīng)用到肝癌的輔助診斷系統(tǒng)，對(duì)于零氪而言是水到渠成?！拔覀儾⒎窃凇畬?shí)驗(yàn)室’里，進(jìn)行純算法和所謂的‘準(zhǔn)確率’比拼，而是已經(jīng)走向臨床實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)‘大數(shù)據(jù)+AI’的落地，并產(chǎn)生了巨大的學(xué)術(shù)和臨床價(jià)值。”據(jù)羅立剛介紹，零氪AI輔診系統(tǒng)已在多家三甲醫(yī)院落地應(yīng)用，每日累計(jì)輔助臨床醫(yī)生診斷1000例患者以上，準(zhǔn)確率達(dá)90%，累積服務(wù)60萬名腫瘤患者。
未來，零氪AI輔診系統(tǒng)將聚焦單病種下的診療一體化，包括早篩、輔診、治療和方案推薦、療效評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、預(yù)后分析和患者隨訪等，輔助頂級(jí)醫(yī)院，提高醫(yī)生的診斷效率，賦能基礎(chǔ)醫(yī)院，提高醫(yī)生的診斷能力，使醫(yī)療AI能夠在更多病種的臨床應(yīng)用場景中落地。
透過數(shù)字中國建設(shè)峰會(huì)的窗口，不難感受到數(shù)字經(jīng)濟(jì)正以澎湃之勢，蓄勢中國高質(zhì)量發(fā)展新動(dòng)能。
而激活數(shù)據(jù)智能，讓人人皆可享有精準(zhǔn)的醫(yī)療服務(wù)，不僅在于大數(shù)據(jù)+AI技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，更重要的是降低患者漏診風(fēng)險(xiǎn)，提高醫(yī)生工作效率，增加醫(yī)患溝通時(shí)間，讓醫(yī)療更高效而有溫度。
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