医疗AI研发,我们有哪些既有履历和路径可循?近日,专访了中日友好医院副院长崔勇教授,他是中国人群多维度皮肤影像资源库项目(CSID)项目发起人兼专家组组长,同时参与了皮肤AI运用的研发,从皮肤病学专业这个小切口进入,以其为样本,磋商医疗AI研发的个中奥妙。
运用处景聚焦提高基层诊断能力
为什么要研发一款AI产品?研发成功后能否落地推广?崔勇认为,AI很火,但在一片火热中更要对这些问题保持理性思考。
“我们来看看它可能是什么。”崔勇拿出智好手机,打开他参与研发的AI皮肤运用,用连接在手机上的便携式皮肤镜,对动手部的一颗深色丘疹拍了一张照片,图像上传至云端后,这款AI产品很快给出赞助诊断结果:良性,可信度98%;前3位最可能疾病包括,色素痣(可信度43%)、血管瘤(可信度43%)、皮肤纤维瘤(可信度14%)。点开每一项可能疾病,都有详细的疾病特色及诊断先容。
2018年,我国皮肤疾病门诊量约2.4亿人次,但皮肤病专科年夜夫仅有2.8万人,与巨大就诊需求比较,皮肤科医疗资源严重不敷。同年,崔勇联手互联网公司完成的一项针对1000名各级医院皮肤科年夜夫的在线调查显示,三甲医院年夜夫对皮肤肿瘤良恶性诊断的精确率均匀约为70%,而基层医院仅约为30%。崔勇说,常见病易误诊,皮肤肿瘤易漏诊,罕见病不认识,这便是我国基层皮肤病诊断面对的严厉现实。
“我国皮肤肿瘤的发病率以每年3%~5%的速率增长,个中玄色素瘤的5年生存率仅48%,而美国、日本分别达到93%和67%。除治疗药物疗效存在种族和遗传背景差异外,我国对付玄色素瘤的早期诊断不敷是紧张缘故原由。同时,我国有银屑病患者700万人,白癜风患者1400万人,对这些疾病的病程评估手段不敷,缺少科学的防控辅导,严重影响患者身心康健。”崔勇说,CSID专家组研发皮肤AI的初心,便是从高去世亡率的疾病、高发病率的慢病入手,切实赋能基层年夜夫,提高他们对付这些皮肤病的诊疗水平。
崔勇的构想远不止于此。“随着AI赞助诊断覆盖病种的增加、互联网技能的遍及发展、覆盖全国的专科医联体培植,未来完备可以此为根本构建新型远程皮肤病学模式。”崔勇表示,他们研发的皮肤AI已在现实运用中取得了不错表现,投入基层医院利用半年来,赞助诊断了很多早期皮肤肿瘤,目前已开始预备向国家监管部门正式报告医疗东西容许证。
多维度影像大数据是研发根本
算法和数据是AI研发的两大要素。可靠算法价值千金,优质数据更是千金难买。
皮肤病学是依赖形态学直不雅观特色建立的学科,皮肤影像已经成为皮肤病赞助诊断和动态评估的主要手段。海量且高质量的皮肤影像数据是AI研发的根本,但长期以来,我国皮肤影像数据一贯处于“孤岛林立”的状态。任何一家医院积累的数据,其广度、丰度、深度都远远不敷以支撑AI开拓。
2017年,崔勇、孟如松等牵头,联合我国皮肤病学界专家团队、互联网及数据技能团队,协同启动了CSID。截至目前,CSID已覆盖全国2000多家医院,基于相对标准的规范,网络了30多万组多维度皮肤影像资源。崔勇说:“多维度也是我们创造的一个观点,特指每一组数据资源都来自针对同一处皮损的多种皮肤影像技能,包括皮肤拍照、皮肤镜、皮肤CT、病理影像等,只有这样才能得到完全的皮肤病表型特色。”
“数据标注是AI研发的另一个关键环节。”崔勇说。针对皮肤影像数据的深度学习会受到非皮损区域信息的影响,滋扰核心信息的读取,因此须要专业职员(紧张是专业年夜夫)对目标区域进行标注,更好地建立特定区域影像信息与疾病之间的对应关系。“将标注区域的诊断结果见告AI,AI在大量重复学习图像共性特点的根本上,通过算法建立自己的诊断思路,这个过程就相称于将专家的诊断履历传授给AI。”
据悉,为了实现数据标注的规范化,项目组制订了皮肤病分类分级标准并申请专利,将皮肤病分为皮肤肿瘤和非皮肤肿瘤,将皮肤肿瘤分为良性、恶性、交界性3类,每一类又分为多个不同层级。“有了分类分级标准才能对影像数据进行规范标注,基于神经网络模式对标准化皮肤影像大数据进行深度学习,才能使AI具备对特定皮肤病作出分级分类判断的能力。”崔勇说。
研发和运用都离不开专家牵引
目前,崔勇参与研发的皮肤AI已进入2.0版本,能判断17种皮肤肿瘤的详细类型,皮肤肿瘤良恶性识别率达91.2%,疾病类型识别率达81.4%。“这两个数字已经远远赶过三甲医院皮肤科年夜夫的均匀诊断水平,如果能在基层进行遍及推广,将大大提高基层皮肤科年夜夫的诊断水平。”崔勇先容,除了用于皮肤肿瘤赞助诊断的AI产品外,基于CSID项目的皮肤AI,还包括针对白癜风、银屑病的两款慢病管理AI,“前者为面向年夜夫的医用级AI,后两者可以供应给年夜夫、患者分别利用”。
2018年,国家远程医疗与互联网医学中央皮肤科专委会、中国医学装备人工智能同盟皮肤科专委会联合牵头,建立了包括全国400家各级医院的皮肤影像中央网络。“这为AI的运用推广打下了组织根本。”崔勇说,通过多维度皮肤影像剖析管理系统上传皮肤影像,基层年夜夫可以在AI的帮忙下出具影像检讨报告,实现基层检讨、上级诊断。
“依托复旦大学附属西岳医院医联体,皮肤AI运用跑了一圈数据,3个月韶光里,基层年夜夫共调用了3000多次AI,赞助做出了1万多份影像报告。”崔勇表示,对付构建新型远程皮肤病学模式而言,培养具备闇练利用皮肤影像设备能力的基层医务职员是必由之路。CSID依托全国皮肤影像中央网络已经构建了教诲和能力认证平台,已培训并认证基层医院皮肤科年夜夫3000多人。
回顾皮肤AI运用的研发进程,崔勇认为,专家主导、技能协同、成本融入,该当是医疗AI研发的可循模式。AI研发的方向和方案,产品的推广体系培植,都应由医学专家从临床需求的角度出发来把握,影像数据库和影像标注的质量掌握,也必须依赖专家的辅导来完成,“专家团队的缺少是目前海内不少AI公司的共同短板”。
不久前,崔勇参与研发的皮肤AI运用成为国家卫生康健委统计信息中央评出的“医疗康健人工智能运用落地最佳案例”之一。崔勇说,CSID正在为其他医学AI的研发供应可参考的协同模式。(刘志勇)