GE醫(yī)療發(fā)布新影像AI平臺(tái) 主要用于科研目的

近日，作為醫(yī)療器械三巨頭之一，GE 醫(yī)療舉行了一場(chǎng)特殊的線上發(fā)布會(huì)，正式推出針對(duì)新冠肺炎的 CT 影像智能分析平臺(tái)技術(shù)———“智贏新冠 LK 2.0”。

智贏新冠 LK 2.0 平臺(tái)是一個(gè)以呼吸系統(tǒng)疾病為中心，基于影像基因組學(xué)原理，結(jié)合 AI 技術(shù)和圖像處理、圖像識(shí)別方法，提供新冠肺炎 CT 影像智能化分析的軟件平臺(tái)。值得一提的是，該平臺(tái)主要用于科研目的，不能用于臨床診斷。

會(huì)后，多位醫(yī)生及 GE 醫(yī)療的高管接受了雷鋒網(wǎng) AI 掘金志在內(nèi)的采訪，詳解了 LK2.0 平臺(tái)的初衷與未來(lái)前景。

LK2.0 解決什么問(wèn)題

影像科成為這次戰(zhàn)“疫”前線的重要力量。

不管是新冠肺炎還是其他類(lèi)型的肺部疾病，在影像科的工作流程中，醫(yī)生首先要做的就是對(duì)病灶進(jìn)行定位。吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院放射線科主任張惠茅表示，“看過(guò)大量片子之后，醫(yī)生都很疲憊。很多醫(yī)生都要在半夜值班，如果 AI 可以找出病變部位，告訴我們是否有病變，這是一個(gè)很有吸引力的功能點(diǎn)?！?/p>

其次，找出病灶后，需要把病灶勾勒出來(lái)，便于對(duì)病灶特征進(jìn)行分析。然后，相比于腫瘤，新型冠狀病毒肺炎的邊界并不明確。

此前，在接受雷鋒網(wǎng)采訪時(shí)，依圖醫(yī)療的副總裁石磊表示，“人眼難以精確分析 CT 圖像 2000 個(gè)單位下的灰階變化，對(duì)視覺(jué)不明顯的病變，AI 可以提供幫助，這方面 AI 要優(yōu)于人類(lèi)，但是否被醫(yī)生采納，還取決于醫(yī)生對(duì) AI 提供信息的判斷和 AI 提供信息的維度。”

張惠茅主任對(duì) LK2.0 平臺(tái)印象最深的點(diǎn)是“組學(xué)特征的可視化展現(xiàn)”：“除了新冠肺炎，患者并不是不存在其他病變，例如甲流、乙流、常規(guī)的早期肺癌。我們都需要結(jié)合臨床數(shù)據(jù)作出診斷。如果 AI 可以幫助我們從更高維度分析所有的數(shù)據(jù)，會(huì)有很好的使用場(chǎng)景。”

所以，根據(jù)這些需求，GE 醫(yī)療在 LK2.0 重點(diǎn)做了幾件事情：

對(duì)于早期無(wú)癥狀病患和不易發(fā)現(xiàn)的新冠病灶，GE 醫(yī)療將 AI 分析范圍拓展到了氣管、支氣管部分，幫助肺部無(wú)明顯形態(tài)學(xué)改變的病例，進(jìn)行早期病灶識(shí)別。GE 醫(yī)療中國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)趙周社解釋說(shuō)，就目前的指南而言，對(duì)氣管和支氣管的變化分析比較少，所以 LK2.0 平臺(tái)專(zhuān)門(mén)針對(duì)這兩者進(jìn)行定量的分析。

對(duì)于新冠中后期復(fù)雜病變，平臺(tái)對(duì)肺葉進(jìn)行快速智能化分割、精準(zhǔn)定位病灶和定量評(píng)分；結(jié)合 AI 深度學(xué)習(xí)建模，進(jìn)一步評(píng)估疾病進(jìn)展、反映病變體積與分布，分析彌漫性病變，預(yù)測(cè)病情走勢(shì)。同時(shí)，將分隔出來(lái)的特征進(jìn)行影像組學(xué)的分析，從而提高檢出的準(zhǔn)確性。

對(duì)于激增的新冠病患數(shù)據(jù)，平臺(tái)可對(duì)不同型號(hào)的 CT 進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)范化處理，統(tǒng)一把數(shù)據(jù)處理成 1 毫米的層厚，同時(shí)進(jìn)行批量快速讀片處理。

“沒(méi)有精準(zhǔn)定量，AI 無(wú)從談起”

GE 醫(yī)療中國(guó)首席市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)官閻華說(shuō)到，GE 醫(yī)療的數(shù)字化布局，主要是從疾病出發(fā)，利用先進(jìn)的數(shù)字化以及 AI 技術(shù)為臨床提供服務(wù)，能夠有效的迅速應(yīng)對(duì)像疫情這樣的突發(fā)情況。

據(jù) AI 掘金志了解，LK2.0 的前身 1.0 版本，主要是針對(duì)肺結(jié)節(jié)、肺部炎癥和肺功能損傷的定量分析。

GE 醫(yī)療中國(guó)診斷藥物業(yè)務(wù)總經(jīng)理戴紅東向 AI 掘金志表示，此次發(fā)布的智贏新冠 LK 2.0 平臺(tái)，是由 20 多位來(lái)自海內(nèi)外的博士，涉及化學(xué)、影像學(xué)、臨床、數(shù)學(xué)等多學(xué)科，還有將近 10 位人工智能科學(xué)家、工程師經(jīng)過(guò)一個(gè)月的時(shí)間，與十幾家醫(yī)院合作，專(zhuān)門(mén)針對(duì)新冠病毒在肺部影像方面的特異性和特殊性而開(kāi)發(fā)。

在戴紅東看來(lái)，LK2.0 解決方案的推出，也是 GE 醫(yī)療在中國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、數(shù)字化戰(zhàn)略的一個(gè)縮影?！熬珳?zhǔn)醫(yī)學(xué)的概念提出后，很多年沒(méi)有得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。但是人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)帶來(lái)了更大的發(fā)展空間?！?/p>

據(jù) AI 掘金志了解，GE 醫(yī)療在內(nèi)部設(shè)立了一個(gè)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)院，主要分為三個(gè)中心：生物醫(yī)學(xué)研究中心、人工智能研究中心和精準(zhǔn)定量醫(yī)學(xué)影像研究中心。

該院副院長(zhǎng)趙周社表示，“我們不但要重視腫瘤、神經(jīng)、心血管類(lèi)疾病，我們更要重視傳染性疾病，發(fā)揮人工智能技術(shù)來(lái)在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的作用。”

為什么會(huì)設(shè)立這三個(gè)部門(mén)，趙周社解釋了其中的邏輯———如果疾病在形態(tài)學(xué)上沒(méi)有明顯變化，我們能否通過(guò) DNA、蛋白質(zhì)水平的變化，來(lái)推測(cè)出疾病的類(lèi)型。

趙周社的觀點(diǎn)很明確：研究 AI 技術(shù)，如果沒(méi)有“精準(zhǔn)定量”作為基礎(chǔ)，一切 AI 都沒(méi)有辦法獲得結(jié)果。所以，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)院要做的第一件事情就是，進(jìn)行精準(zhǔn)定量，有了精準(zhǔn)定量作為基礎(chǔ)，GE 醫(yī)療做的第二件事情才是 AI。

“研究院就是要用轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的理念，定量和分子醫(yī)學(xué)以及分子影像僅僅是一個(gè)工具。AI 技術(shù)也只是幫助我們建立一個(gè)模型，模型對(duì)不對(duì)，我們需要生物醫(yī)學(xué)分析來(lái)驗(yàn)證它。三個(gè)中心就是互相協(xié)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的目標(biāo)?！?/p>

在 AI 掘金志的采訪中，趙周社也透露，基于 1.0 平臺(tái)，GE 醫(yī)療已經(jīng)發(fā)表了一些肺損傷的文章。今年，GE 醫(yī)療將會(huì)在 2.0 平臺(tái)的基礎(chǔ)上和 15 家醫(yī)療單位合作，預(yù)計(jì)到 3 月底，還會(huì)有 15 篇 SCI 和國(guó)際期刊論文發(fā)表。

新冠肺炎研究將成為重點(diǎn)

新冠肺炎疫情對(duì)人們的生活造成巨大沖擊，但是從另一個(gè)角度來(lái)看，也啟發(fā)了更多豐富的研究思路。

作為上海長(zhǎng)征醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)科主任、中國(guó)醫(yī)學(xué)影像 AI 產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)，劉士遠(yuǎn)教授對(duì)新冠肺炎 AI 產(chǎn)品十分關(guān)注，而他也看好這方面的研究：“一方面是因?yàn)樾鹿诜窝妆旧淼尼t(yī)學(xué)挑戰(zhàn)，另一方面，這些醫(yī)療產(chǎn)品會(huì)有很好的延展性，新冠肺炎之后的大量肺部炎癥和腫瘤的鑒別都有很強(qiáng)的需求?！?/p>

劉士遠(yuǎn)教授的觀點(diǎn)得到了印證。3 月 5 日，為應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒肺炎疫情，按照科學(xué)審評(píng)的原則和確保產(chǎn)品安全、有效、質(zhì)量可控的要求，NMPA 器審中心制定了《肺炎 CT 影像輔助分診與評(píng)估軟件審評(píng)要點(diǎn)（試行）》的通告。

劉教授表示，“醫(yī)療 AI 的歸口管理單位在積極進(jìn)行新冠肺炎 AI 產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定、臨床評(píng)價(jià)制定。影像科的醫(yī)生也非常接受。因此，新冠肺炎的 AI 產(chǎn)品是有政府的支持、有醫(yī)生的接受、有公司積極參與，相信會(huì)有很好的前景?！?/p>

當(dāng)然，基于 CT 影像的肺部 AI 產(chǎn)品從幾年前就開(kāi)始研發(fā)，但是至今還沒(méi)有一款產(chǎn)品獲批，本身有其產(chǎn)品端的“難關(guān)”。因此，可以理解為其“子系統(tǒng)”的新冠肺炎 AI 產(chǎn)品也面臨著很大的挑戰(zhàn)。

首先，關(guān)于新冠肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有完全明確，基于 CT 影像的標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)都是各家公司“各自為政”。

其次，單純的深度學(xué)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)解決不了肺炎 AI 產(chǎn)品研發(fā)的整體問(wèn)題。劉士遠(yuǎn)教授表示，“肺炎比肺結(jié)節(jié)更加復(fù)雜，它的維度更多，需要考慮的因素也更多。例如，圖像分割就非常困難，由此帶來(lái)的算法挑戰(zhàn)也會(huì)很大?！?/p>

最后，是產(chǎn)品迭代能力。前段時(shí)間，由于臨床病例管理的限制，以及一線醫(yī)生的參與度不夠，新冠肺炎 AI 產(chǎn)品的迭代能力還不強(qiáng)?！拔矣X(jué)得 AI 產(chǎn)品尤其是新冠肺炎的產(chǎn)品，距離真正用于臨床還有比較長(zhǎng)的路要走，要大家一起做更多的努力?！?/p>

武漢大學(xué)中南醫(yī)院影像科主任徐海波教授也談到了新冠肺炎 AI 產(chǎn)品面臨的一些問(wèn)題?！拔覀儸F(xiàn)在合作研發(fā)的參照這些重癥這些標(biāo)準(zhǔn)，很多參數(shù)還沒(méi)有完全匹配，今后我們很有可能跟 GE 醫(yī)療公司基于 LK2.0 再次合作，科學(xué)上是無(wú)止境的?！?/p>

當(dāng)然，徐海波教授看好 LK2.0 平臺(tái)的前景。“未來(lái)不僅是 LK2.0，很多 AI 軟件的探索之路都還很長(zhǎng)。畢竟，我們對(duì)新冠肺炎的了解太少。SARS 已經(jīng)過(guò)了 17 年，我們都還沒(méi)有完全了解清楚?！?/p>

劉士遠(yuǎn)教授也對(duì)新冠肺炎 AI 產(chǎn)品的未來(lái)表示樂(lè)觀。

“現(xiàn)階段來(lái)看，疫情進(jìn)入比較良好的控制形勢(shì)下，希望未來(lái)在這些科研平臺(tái)的基礎(chǔ)上，為更多肺部疾病的診斷、鑒別、量化、分級(jí)，療效評(píng)價(jià)，或者出院標(biāo)準(zhǔn)判斷，提供更多維度的信息，更好地為所有的患者服務(wù)?！?/p>