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

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)起免費乳腺癌篩查活動,邀請覆蓋全縣19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的適齡婦女參與免費乳腺癌篩查,已有約1500人參與了此次乳腺癌篩查活動。利用亞馬遜云科技計算、存儲等云服務(wù),尚醫(yī)云自主研發(fā)的“小濟醫(yī)生-AI超聲乳腺癌篩查機器人”(以下簡稱“小濟醫(yī)生”)是此次免費乳腺癌篩查活動的一大亮點,它顛覆了傳統(tǒng)乳腺癌篩查模式,可實現(xiàn)自動檢測并標注病灶等功能,可有效緩解偏遠地區(qū)醫(yī)療資源短缺問題,進一步提升乳腺癌早篩普及率與準確率。

小濟醫(yī)生-AI超聲乳腺癌篩查機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)“小濟醫(yī)生”解決方案,部署在亞馬遜云科技的公有云平臺,能夠自動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)、圖像識別和智能算法,提高了超聲影像的識別和分析能力,從而提升了診斷的準確性和綜合效率。

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周振忠在談到小濟醫(yī)生AI超聲乳腺癌篩查機器人時強調(diào)道,“我們機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)果時也沒有需要醫(yī)生把關(guān)?!?/p>

小濟醫(yī)生目前是全球第一個最大規(guī)模的真實世界的 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)生做進一步診斷?!?/p>

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

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

更重要一點是,周振忠強調(diào),小濟醫(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。有了小濟醫(yī)生,就能解決這個問題,醫(yī)生就不用來參與篩查的事了。通過培訓(xùn)護士,就可以使用小濟醫(yī)生去做篩查。最終把AI篩出來認為有風(fēng)險的人群,再交給醫(yī)生去做進一步的診斷。

“AI 技術(shù)可以賦能我們的基層醫(yī)務(wù)人員,解決我們基層因為沒有超聲醫(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世界性的難題?!敝苷裰覐娬{(diào),“根據(jù)實際數(shù)據(jù),小濟醫(yī)生對乳腺癌的確診率、檢出率是比專業(yè)醫(yī)生還是稍微高一點的,能夠高大概 30% 左右?!?/p>

據(jù)悉,截至目前,小濟醫(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,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。所以很多高級職稱的超聲醫(yī)生,有的時候都會誤把脂肪當(dāng)成了腫塊,一旦出現(xiàn)這種情況,就會有假陽性。周振忠指出:“AI結(jié)合超聲,能夠解決這種假陽性的問題?!?/p>

“我們花了更長的時間去解決了特異度(即假陽性)的問題。因為我們不是在醫(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t(yī)生能力時強調(diào)。

那么,小濟醫(yī)生是如何解決這一困擾篩查特異度的難題的呢?

為什么會有假陽性呢?是因為有些正常組織,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:這個角度像病灶,然后換個角度來看它像不像脂肪,不同角度連續(xù)地看,最終進行判斷。

“小濟醫(yī)生就充分借鑒醫(yī)生的先驗知識,在做大模型時把時間維度加進去,我們判斷的時候不是僅僅用一幀圖來判斷,是把時間的維度加進去,對一幀圖分析的時候,要把前后一整段的視頻一起來計算,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)練的時候,我們本身的算力是有限的,我們通常會在內(nèi)部的算力中心做前期的試驗,當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這個技術(shù)路徑是行得通的之后,再做大型實驗,這就涉及龐大的算力需求,就會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算、存儲等服務(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。

小濟醫(yī)生的AI能力基于針對于超聲影像的計算機視覺的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大模型,這個大模型是用超過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。

目前小濟醫(yī)生能夠檢測小到2至3毫米的病灶,能夠做到自動檢測和標注病灶,對病灶的良惡性、囊實性進行判斷,自動標注病灶的尺寸大小,對它進行分類。

和醫(yī)院篩查需要兩位醫(yī)生做檢測和審核報告一樣,小濟醫(yī)生AI也通過兩端來確保篩查結(jié)果,端側(cè)模型在現(xiàn)場篩查的時候就會出結(jié)果,但這個結(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,在云端還會有一個質(zhì)控大模型,對端側(cè)模型的結(jié)果進行質(zhì)控。只有它們結(jié)果都一致的情況下,才追蹤向篩查對象發(fā)布報告。

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

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

和國內(nèi)不同,因為脂肪的含量高,歐美女性乳腺癌篩查采用鉬鈀X光來做篩查的標準,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:“從我們目前的實際的驗證情況來看,是非常有機會實現(xiàn),我們的 AI +超聲乳腺癌篩查這個技術(shù)是有機會走向全球的?!?/p>

目前,小濟醫(yī)生在非洲正在進行項目落地。

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個地理區(qū)域的108個可用區(qū),依托亞馬遜云科技云服務(wù),“小濟醫(yī)生”可將數(shù)據(jù)上傳到云端并進行計算與存儲,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,為機構(gòu)和用戶持續(xù)提供穩(wěn)定、高效和準確的篩查服務(wù),尤其是在海外地區(qū)。

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2024-10-12
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