汇医慧影,AI医疗诊断

创业
在现代医疗中,影像医生利用CT、核磁共
振、X光、超声波等各种医学影像技术,对片子进行判读、解释与诊断,方便临床医生进行下一步的决策。 AI浪潮还未起来的时候,已经有一些人在思考:机器可以识别人脸、猫脸甚至猪脸,那么它能否准确识别医学影像中的病灶?能在医学诊断决策中做到什么程度? 2015年初,柴象飞离开斯坦福大学医学院附属医院,结束了长达12年的医学影像学术生涯,创立汇医慧影,想对这个问题一探究竟。服务,医疗真正的缺口走访县医院、职工医院等基层医院,汇医慧影创始人兼CEO柴象飞发现,基层医院存在拥有设备但缺乏优秀影像医生的问题,误诊、漏诊较多,准确率普遍在70%左右,剩余30%都是有争议或者漏诊。  他认为,图像识别技术已经成熟,利用AI辅助临床诊断,改善误诊、漏诊问题是可行的。 2015年6月,北京大学第三医院做移动查房系统整体解决方案,汇医慧影提供了其中影像部分的解决方案,通过影像云软件,可进行数据调阅、分析。 随后,又落地河南、新疆、山东等区域。经过3年发展,汇医慧影现有的产品架构是:底层提供影像云平台、数字胶片,中间层提供临床AI诊断云平台和用于科研的放射组学、深度学习云平台,上层才是AI辅助诊断、远程会诊、量化报告等服务。底层的云平台搭载AI能力、算法能力,实时更新。 汇医慧影联合创始人兼COO郭娜介绍,2016
年4月,汇医慧影AI辅助诊断落地。 目前有700多家医院在使用汇医慧影的AI产
品,其中280〜300家是三甲医院,另外有500家基
层医院,二甲医院居多。
采用这样一个产品体系,而非单一的辅助诊
断产品模式,也是现实倒逼的。柴象飞向新经济
100人提到,他最多的时间和最痛苦的事都花在思
考战略上,“经常到半夜就惊醒过来”。
从长期目标来说,汇医慧影希望通过AI来帮
助医生做影像诊断、决策。但在系统未完善前,汇
医慧影看到基层医院信息化水平普遍较弱,为医
院搭建云平台,帮助实现远程诊断。
美国的医学影像诊断依靠独立的第三方影像中
心运作已是主流。中国政策也在提倡这种做法。柴象
飞希望参考美国模式,建立独立第三方影像中心。
在一段时间实践后,他发现这种重资产模式并
不适合一家初创公司,其次,还有一些现实方面的问
题,比如国家并没有把诊断费作为单独收费项目列出
来,一次核磁共振检查费480元,是包含了医生的诊
断费用。而在美国,靠服务收费,医生的知识和时间
最值钱,国内看病、诊断花钱少,检查、卖药费用高。
“这种模式在现有的医疗体系里,变现是有
难度的。因为中国医疗对人力的节约没有那么敏
感。这导致了医院没有太大动力购买优质服务。任
何B2B生意,最大的逻辑就是你能不能帮他赚钱
或者省钱。”柴象飞说。
发现方向不对,2016年初柴象飞开始向一二线
城市大医院推进项目:北京大学肿瘤医院、深圳市人
民医院、浙江第一医院、山西省第二人民医院等。
给医院安装了服务系统,不等于医生就有动
力使用。只是简单提升效率,价值不大。柴象飞又汇医慧影,AI医疗诊断
医疗是很多AI公司不愿意碰的领域,因为“太慢了”—研究慢、审批慢、临床试验慢、商业化落地慢,赚不了快钱,赚不了大钱。不少互联网创业者看待医疗,看不懂,看不透,觉得医院刻板守旧,有一道厚厚的围墙。反过来,医院看互联网创业,也是怀疑的态度。■ 文 / 贾宁
就像人脸识别需要大量人工标注,告诉计算机这是鼻子、那是眼睛。医学影像也是一样,不把病灶标
出来,计算机也训练不了。但是,人脸识别请一普通人就能操作,医学影像必须让经过专业培训的医生标注
汇医慧影创始人兼CEO柴象飞:图像识别技术已经成熟,利用AI辅助临床诊断,改善误诊、漏诊问题是可行的。 转头寻医生真正的问题是什么,结果发现: 第
一,诊断能否给到临床决策;第二,通过影像数据
的挖掘能否变成研究课题,继而应用于临床。
许多疾病需要影像医生做出决策,体现出自身
专业水平:例如要不要放支架、如果放支架有什么
副作用、如果选择保守,哪里可能会破裂等。
三甲医院和基层医院在同样疾病上,愈后差
别也很大。301医院血管外科做主动脉夹层手术,
一半是在为从其他医院过来的患者做二次修复。
汇医慧影将云平台的影像诊断环节放入单
病种决策流程中。例如在和301医院血管外科主任
郭伟的主动脉人工智能精准诊断和辅助决策的合
作项目中,机器可自动提取血管做直径、长度的测
量,标注破口,再根据过去十几年的几千例数据和
愈后随访,让机器预测疗效,对选择给出更
准确的判断依据。
“中国医疗设备增长非常快,但医疗服务跟
施密特触发器芯片>高硅氧布不上。服务有赖于人力,而这方面人才缺口很大。
无论用什么技术,AI也好,大数据也好,最终都是
要变成服务,这是中国真正稀缺、真正有价值的
东西。”柴象飞说。数据,AI的战争AI的战争,不如说是数据的战争。 柴象飞还在斯坦福时,数据非常易得—基于研究目的,内部医院是敞开的。当他尝试在美国创业时,数据就成为壁垒,想要获取代价非常高。“最大的问题就是所有公司都没有数据,没有数据,有再多的AI专家也没有用。”他认为,中钠硫电池
国医院对新技术的开放程度超过
了美国,数据体量也更大,为AI公司在医疗领域创业提供了温床。单从医院获得数据还远远不够。“持续获得高质量的精标注数据,是公司在这个领域长期制胜的核心竞争力。”柴象飞说。就像人脸识别需要大量人工标注,告诉计算机这是鼻子、那是眼睛。医学影像也是一样,不把病灶标出来,计算机也训练不了。但是,人脸识别请一普通人就能操作,医学影像必须让经过专业培训的医生标注。雇佣医生有偿标注,也未必准确。因为医学影像是持续验证的过程,两个月后病理活检情况、一年以后病愈情况都需要跟踪标注,而这些数据又极度分散、私有化。汇医慧影首先从肺结节的影像诊断切入,市面上大多数医疗影像AI诊断都是从肺结节切入。这是因为:第一,肺癌在中国发病率、死亡率排名第一;第二,肺结节的数据比较容易通过公开网络到,例如LIDC数据库提供胸部医学图像文件(如CT、X光片)和对应的诊断结果病变标注。 经过三年积累,除了肺结节以外,汇医慧影在
心血管、脑梗、骨折等七八个病种上提供AI辅助诊
断。其数据来源主要有两种途径:一种是患者个
体每次检查产生的数据。汇医慧影与200多家医
院合作,打通数据共享,已经超过100万例,并且以
每天几千例数据的速度增加;另一种是精标注数
据,即柴象飞所说的“核心竞争力”,约有5万例。
它主要产生于汇医慧影为医生提供的科研平台。
这是一个影像大数据的科研平台。平台提供
了大量工具,包括算法、
计算能力以及支持团队。
创业
医生只要把数据传上来,做标注,提供信息,就能协助医生更方便地进行科研课题管理。现在已经有200家三甲医院在使用。
这5万例数据包括病理数据、临床数据、影像数据、随访数据等全流程的数据,甚至包括基因数据、免疫组数据。医生通过科研平台勾画标识,进行建模、计算。
产品,机器的哺喂与进化
柴象飞的博士后导师、斯坦福大学医学物理部主任、终身教授邢磊,是汇医慧影首席顾问科学家,通过产学研转化加速团队产出,他本人也成为汇医慧影吸引人才的一块金字招牌。
斯坦福大学放射组学在全球排名第一。放射组学采用大数据维度的分析方法和手段,融入患者的影像信息、临床信息等,做出量化诊断。
邢磊一直希望将他实验室的科研成果应用于临床,他和柴象飞对放射组学进行了产品定义和设计。左盼莉加入后,接手了放射组学的产品化落地,经过4个多月的打磨,放射组学云平台于2017年5月正式上线,目前已经对接了七八百家医院。
左盼莉所属的团队负责图像处理,做图像前处理和后处理,简单地说,前者就是把图像处理成机器能明白的东西,“喂”给机器学习,后者是把机器”吐”出来的东西经过加工,让人看得明白。
汇医慧影的算法团队除了图像处理以外,还有专做深度学习、专做大数据分析的。
“肺结节病灶的形态、分类有限,但肺部疾病是复杂的。”汇医慧影首席算法工程师顾一驰说。
u盘摄像机
算法训练的主要难点是对肺部小结节的识别。结节大到30毫米,小到1毫米。随着结节减小,
机器识别率也随之降低。机器对大结节的检出率
能达到90%,小结节只有80%。一般来说,医生识
别率都在90%以上。对不同大小的结节达到同样高
的检出率,这是深度学习方法的一个难点。
算法主要基于病灶的统计分析,采用Unet神
经网络和条件随机场模型,通过深度学习的卷积
神经网络来实现。
例如肺结节的肺部CT数据,一个3D的数据,
大小在512×512×(100〜400)。对这样一个大的
数据,首要进行数据的预处理,预处理包括分辨
率、图像噪声的归一化以及图像整体识别,比如识
别肺部心脏气管的位置。
之后把训练好的AI模型,运用到预处理之后
的图像中,判别这个图像中有没有结节,如果有的
话机器会把位置标注出来。
根据医院提供的CT样本数据,结节大小不
同,诊断准确率略有不同,目前汇医慧影在肺结
节上的准确率最高可达到95%以上,敏感性接近
95%,3mm的肺结节检出率可达到85%。
在使用过程中,大约有50%〜60%的医生会参
与修改,这又反哺机器,使其变得更“聪明”,下次
输出的结果更精准。
柴象飞称,使用汇医慧影的AI辅助诊断,能提
喷胶
升40%的阅片效率。
除了准确率以外,顾一驰还希望能够提升输
出速度。
作为汇医慧影重点开发的产品,骨折影像的
检测方法采用目标检测,肺结节采用图像分割。
图像分割是像素级分割,给图像多种定义,
使用汇医慧影的AI
辅助诊断,能提升
40%的阅片效率。
检测出多种物体,每个物体都编上号,比如把结节部分编为1,把非结节部分编成0,整个CT图像分割成0和1的图像矩阵。
目标检测是在立体的图像中,选出结节所在的位置,用一个立方体的方块来代表它,比如它的横坐标是200〜210,纵坐标是100〜120,Z轴是50〜60。目标检测就是要到这个病灶所在的立方块,用几个像素标识它。所以目标检测和图像分割相比,简化了输出结果,计算复杂度大大降低。
AI算法组还将整合多种医疗数据,研发肺部CT 的智能辅助诊断系统,包括肺癌诊断、多种肺部疾病检测,实现强监督和弱监督学习的融合,传统机器学习和深度学习的融合,提高智能检测准确率。
落地,不能靠“免费”
医疗是很多AI公司不愿意碰的领域,因为“太慢了”—研究慢、审批慢、临床试验慢、商业化落地慢,赚不了快钱,赚不了大钱。
不少互联网创业者看待医疗,看不懂,看不透,觉得医院刻板守旧,有一道厚厚的围墙。反过来,医院看互联网创业,也是怀疑的态度,整天AI 挂嘴边,靠谱吗?
光盘封套关键在于破开那堵墙。
进行陌生拜访时,汇医慧影联合创始人兼COO郭娜只有5分钟时间。她要在这五分钟内,打动院长或者影像科主任。谈成了,才有了接下来的半小时、一小时,乃至以后的合作。
汇医慧影早期项目都是郭娜和柴象飞自己去争取的,“一家公司创始人、联合创始人都冲上去打单子的时候,公司氛围就是所有人以客户为中心。”郭娜说。
2016年,郭娜、柴象飞航班里程不下15万公里,相当于绕赤道近4圈。
他们拿下的标杆客户之一是郑州大学第三附属医院。该医院以及河南180家妇幼医院组成的医联体,有两大需求:第一,基层医院影像需要上级医院协助支持; 第二,宫颈癌、骨龄等检测工作,由机器来做初审,节省大量人力。
医院希望跻身全国妇幼第一梯队,在积极构建大数据和AI驱动的影像链条。
不下二十次的拜访、历时半年,汇医慧影终于和郑大三附院、郑大五附院达成合作,开始运转,现又开始往180家医院铺设系统。完成后,汇医慧影平台和医院所有影像系统进行全流程对接,骨龄等检测先由机器做自动检测,替代医生初审。同时,患者也可以拿到原始的数字影像和诊断结论。如果患者需要做随访管理,就可持续跟进。
这相当于在河南这一医联体里打造了一个独立的第三方阅片平台,基层医院遇到疑难影像直接求助上级医院。这也顺应了国家推行的分级诊疗,患者在基层医院拍的片子,到省级医院就诊可同步调阅;在省级医院做完诊疗,病历信息也同步到基层医院。
在此基础上,汇医慧影还做了病例的收集、整理、分析平台,建立宫颈癌、儿童脑发育等研究课题的病例库,持续进行智能化学习、更新模型,将系统化工程良性运转起来。
这个智能系统,能从医院1000张判定“正常”的胸片里,筛出4〜5张漏诊的胸片。并且,在宫颈癌、小儿脑发育等领域提供更精准、可量化的报告。
经过一年多摸索,汇医慧影建立起相对标准化的销售流程,打下700多家医院的合作基础。2017年底,GE医疗出身的高荣强开始将业务在全国铺开。
目前,汇医慧影以北京为核心,对高铁五小时抵达的区域进行深耕细作,更远的区域通过渠道分销的模式进入,全国已经有100多家代理商。
一些医疗AI公司采用“免费”的模式将设备送进医院,唯一要求是两年内不能撤换下来。
汇医慧影销售总监高荣强说:“免费就是最贵的,免费意味着可以不负责任。医疗不能像普通互联网公司那样,先免费做到垄断,把流量做大了再剪羊毛。”
“如果免费的不能提供优质服务,最后大家浪费了一两年时间,没有在AI浪潮中成为排头兵,这对医院来说是浪费。”
AI产业有着巨大的泡沫,商业化是最大的痛点。
柴象飞也提及产品化与商业化。“第一核心技术,第二产品化能力,第三商业化能力,这三点缺一点,你都没有办法生存。现在,大多数人最重要的事,还是如何把技术变成产品,商业化还远远未到做的时候。”

本文发布于:2024-09-25 12:17:41,感谢您对本站的认可!

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