星云醫(yī)學影像人工智能平臺落地，飛利浦新產(chǎn)品如何開啟AI醫(yī)療時代？

近日，小編了解到，荷蘭皇家飛利浦宣布中國首個“飛利浦星云醫(yī)學影像人工智能平臺”落地吉林大學白求恩第一醫(yī)院（以下簡稱“吉大一”），輔助放射科醫(yī)生通過智能化圖像后處理為患者提供精準診療，并支持臨床科研及應用轉(zhuǎn)化?；谠撈脚_，雙方將通過緊密的臨床科研合作，推動AI影像在具體臨床場景下的科研及其成果轉(zhuǎn)化。

吉林大學白求恩第一醫(yī)院是集醫(yī)療、教學、科研、預防、保健、康復為一體的大型綜合三級甲等醫(yī)院。2016年，在復旦大學中國醫(yī)院排行榜中，醫(yī)院位列第全國第44位。近年來，由于醫(yī)院患者日益增多，放射科醫(yī)生的工作壓力越發(fā)嚴重。為了提升效率，吉林大學白求恩第一醫(yī)院院長華樹成教授決定與企業(yè)合作，進行人工智能的探索和嘗試。

對于本次合作，華院長表示：“精準醫(yī)學，影像先行。人工智能技術能充分挖掘醫(yī)學影像大數(shù)據(jù)的價值。當前，國家正在大力推進醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用。在這樣的背景下，醫(yī)院也在積極地做著準備。我院放射科正在致力于利用我院病例多、病種豐富的優(yōu)勢，開拓創(chuàng)新的醫(yī)工結(jié)合轉(zhuǎn)化之路，從而更好地做到數(shù)據(jù)源自臨床并服務于臨床?！w利浦星云醫(yī)學影像人工智能平臺’的落地必將成為我院影像大數(shù)據(jù)和人工智能發(fā)展的強大推動力?！?/p> 從放射科推廣至全院

國內(nèi)從事AI＋醫(yī)療的企業(yè)很多，要從中選出最合適的，吉林大學白求恩第一醫(yī)院副院長王海峰教授認為并不容易。

“我們首先會看這家公司的特色，同時會看公司的產(chǎn)品和公司的發(fā)展前景。國內(nèi)外做大數(shù)據(jù)和人工智能的公司不少，但是我們最終選擇的公司，一定是歷史厚重一些，同時它的科研團隊的力量足夠強，對于醫(yī)院的臨床科研、診斷、應用更了解、更貼合實際?！痹谶@一選擇標準下，醫(yī)院最終與飛利浦展開了合作。

據(jù)王院長介紹，吉林大學白求恩第一醫(yī)院有著海量的病人和病種，利用飛利浦的大數(shù)據(jù)收集整理，可以在很短的時間里把某一病種的數(shù)據(jù)收集起來。

王院長認為，作為醫(yī)院的管理者，不能單純從科室的角度想問題。要從一個醫(yī)院、一個省域或者是更高的層面去思考。由于目前吉林大學白求恩第一醫(yī)院的學術地位較高，因此作為一個大型三甲公立醫(yī)院，應該承擔起相應的社會責任，將優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源輻射到醫(yī)聯(lián)體，幫助基層醫(yī)院進行內(nèi)部數(shù)據(jù)資源的整合，從而實現(xiàn)雙向提升。

具體而言，醫(yī)院通過教授、專家對于人工智能系統(tǒng)的運作、協(xié)調(diào)，幫助人工智能產(chǎn)品成熟化，從而向下輻射，輔助下級醫(yī)院的醫(yī)生臨床決策。通過人工智能平臺，也能讓上級醫(yī)院省時省力，瞄準危重病人進行救治。如此一來，既能改善下級醫(yī)院的醫(yī)療服務，提高醫(yī)療質(zhì)量，又能讓上級醫(yī)院形成引領和帶動作用。

王院長口中的“飛利浦星云醫(yī)學影像人工智能平臺”，正是本次合作的關鍵產(chǎn)品。據(jù)悉，該平臺目前已經(jīng)獲得了FDA和CFDA雙認證，由“飛利浦星云三維影像后處理平臺（IntelliSpace Portal，以下簡稱ISP）”和“飛利浦星云探索平臺（IntelliSpace Discovery，以下簡稱ISD”）兩部分組成。

ISP作為臨床影像診斷平臺，涵蓋放射學的多個臨床領域，包括心臟病學、腫瘤學（肝、肺、乳腺、前列腺等）和神經(jīng)學，內(nèi)有八十多項應用，能實現(xiàn)不同品牌、不同種類影像設備的圖像融合，提供多模態(tài)影像的高級可視化處理和疾病影像特征挖掘、病灶的縱向追蹤及高級特征描述功能，輔助臨床醫(yī)生基于影像，做出快速、精準的臨床診斷決策，規(guī)劃個體化治療方案，跟進疾病治療。

ISD作為科研平臺，采用開源架構，配備了豐富的算法組件、開放式的人工智能平臺、編程平臺、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等專業(yè)的科研服務。包括腫瘤、心臟、神經(jīng)三大研究模塊，可以支持醫(yī)院及第三方平臺等自行開發(fā)和快速驗證臨床科研算法，幫助醫(yī)生便捷整合自有算法或者第三方臨床科研應用，無縫融入醫(yī)院的工作和科研流程，將其科研成果轉(zhuǎn)化為有意義的臨床應用。

對于“飛利浦星云醫(yī)學影像人工智能平臺”，利浦大中華區(qū)首席執(zhí)行官何國偉先生表示：“‘飛利浦星云醫(yī)學影像人工智能平臺’是飛利浦依托AI技術為精準醫(yī)學創(chuàng)造價值的創(chuàng)新積淀之一。未來，我們的目標是從中國健康醫(yī)療系統(tǒng)的痛點和需求出發(fā)，將全球領先的創(chuàng)新資源與本地臨床情境緊密契合，積極構建‘產(chǎn)、學、研’結(jié)合的‘本地生態(tài)系統(tǒng)’，助力中國實現(xiàn)AI+醫(yī)療的‘突破式創(chuàng)新，促進優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源均質(zhì)化?！?/p> 肺部疾病一體化解決方案

肺部結(jié)節(jié)評估系統(tǒng)，是“飛利浦星云工作站”肺部疾病一體化解決方案中，采用計算機輔助技術幫助醫(yī)生快速檢測肺小結(jié)節(jié)的一款臨床應用。

在最新的 v9 版本中，飛利浦團隊對肺部小結(jié)節(jié)的檢測算法上進行了升級，加入了機器學習的算法。有文獻證實，該算法能夠在 4mm 到 30mm 結(jié)節(jié)大小的檢測中獲得 1％以下的誤差率，而且其檢測算法的穩(wěn)定性遠遠高于放射科醫(yī)生，從而做到了放射科醫(yī)生的第二雙眼睛，在臨床決策上使醫(yī)生更加有信心。

與此同時，有關結(jié)節(jié)的細節(jié)量化信息也會以結(jié)構化報告的形式展示出來。其中包括結(jié)節(jié)體積翻倍時間、體積生長百分比、有效直徑以及HU值的統(tǒng)計信息等。星云工作站專有的一鍵結(jié)節(jié)體積提取及高階結(jié)構化報告使得以上能快速傳閱紙質(zhì)或數(shù)字化報告。

作為一套服務于肺部疾病的綜合解決方案，“星云工作站”還通過一系列的針對肺部疾病的不同應用，幫助醫(yī)護人員對病人疾病的全周期進行管理：

例如，在肺部血管評估系統(tǒng)中，飛利浦利用全自動的分析工具幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)成人肺部的血管栓塞；在慢性阻塞性肺病的患者中，飛利浦通過一個半自動化的工具（CT COPD）測量并展示 COPD 患者病情的嚴重情況；針對病人肺部鈣化的特征，在 CT Calcium 的應用中，飛利浦通過 3D 的分割以及對肺部血管鈣化信息的量化，做出對疾病風險的一鍵式評估。

當這些診斷工作都結(jié)束以后，星云工作站提供的多模態(tài)腫瘤跟蹤系統(tǒng)還提供了更多的工具來幫助臨床醫(yī)務人員監(jiān)控病情發(fā)展情況。其中，包括腫瘤對藥物的敏感性分析及腫瘤個體的變化追蹤。在星云工作站的一站式肺部疾病解決方案中，飛利浦能夠在病人全病程中提供檢測、診斷乃至治療方案管理的服務。

IntelliSpace Discovery （ISD） ，是一個企業(yè)級的用于科研的解決方案，同時也是一個擁有前瞻性人工智能框架的醫(yī)學影像平臺科技。

ISD不僅可以幫助科研機構快速開發(fā)出所需要的算法和產(chǎn)品，更可以調(diào)動第三方醫(yī)療科技公司開展平臺共建，共同創(chuàng)新，實現(xiàn)科研成果向臨床應用的快速轉(zhuǎn)化。

平臺由軟件和硬件兩部分組成。軟件按照疾病的種類分為腫瘤、心血管及神經(jīng)科研套件。硬件部分采用了英偉達下一代人工智能數(shù)據(jù)中心級別的專用處理加速器，使人工智能訓練框架的性能提升了5倍。這樣的配置不僅會加速算法的研發(fā)，更會提升臨床應用的整體使用效率。

隨著醫(yī)院對學術研究越來越重視，飛利浦還將基于ISD平臺為醫(yī)院提供專業(yè)的人工智能以及醫(yī)療圖像處理方面的技術咨詢服務，幫助研究機構突破科研瓶頸，實現(xiàn)更高的學術造詣。

此外，飛利浦的科學家還與柏視醫(yī)療開展臨床合作，致力于將鼻咽癌放療靶區(qū)規(guī)劃算法在 ISD 中實現(xiàn)臨床流程整合。該算法不僅采用了先進的圖像分割、增強技術，還采用了 Markov 人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法來提升靶區(qū)預測的準確性，把原來 4 小時的放療手動規(guī)劃時間縮短到了幾分鐘之內(nèi)，其準確性可以達到資深放療科醫(yī)生的規(guī)劃水平。

影像組學（Radiomics），是醫(yī)學影像研究前沿熱點領域之一，其概念由荷蘭學者Lambin于2012年首次提出。

影像組學的思想，來源于腫瘤異質(zhì)性。實體腫瘤在基因、蛋白質(zhì)、細胞、微環(huán)境、組織和器官層面上表現(xiàn)出的空間與時間的異質(zhì)性，使病理學和分子學等有創(chuàng)檢測方法結(jié)果的準確性及代表性受到限制。醫(yī)學影像可全面、無創(chuàng)、定量觀察腫瘤整體形態(tài)，對腫瘤的發(fā)展過程和治療反應隨時進行監(jiān)測，從而為腫瘤異質(zhì)性問題提供了可靠的解決方案。

影像組學強調(diào)的深層次含義是指從影像（CT、MRI、PET等）中高通量地提取大量影像信息，實現(xiàn)腫瘤分割、特征提取與模型建立。憑借對海量影像數(shù)據(jù)信息進行更深層次的挖掘、預測和分析來輔助醫(yī)師做出最準確的診斷。

影像組學也可直觀地理解為將視覺影像信息轉(zhuǎn)化為深層次的特征來進行量化研究。隨著影像組學應用的逐漸推廣，目前在腫瘤的良惡性鑒別和分級以及預后方面的研究受到極大的關注。

飛利浦臨床科學團隊開發(fā)的飛利浦影像組學（Philips Radiomics） 平臺，同時擁有影像組學特征計算和機器學習特征分析兩大模塊，這是業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。平臺能將影像組學研究復雜的操作流程便捷化、智能化，為醫(yī)生提供更友好的操作界面。

影像組學特征計算套件包含一個二維數(shù)據(jù)操作窗口和三維數(shù)據(jù)顯示窗口。機器學習特征分析套件用于分析計算得到的高維度組學特征。建立好的模型最終會在測試集上測試，用于評估各個模型的效果，最后選擇最優(yōu)的機器學習模型。

目前，飛利浦臨床科學團隊已經(jīng)利用該平臺已經(jīng)包括瑞金醫(yī)院，協(xié)和醫(yī)院，盛京醫(yī)院，天壇醫(yī)院，華西醫(yī)院等十多家三甲醫(yī)院開展了腫瘤、神經(jīng)領域醫(yī)學影像研究，覆蓋CT／MR／PET等多種成像模態(tài)。

對于一系列影像人工智能平臺的未來，吉林大學白求恩第一醫(yī)院的專家和飛利浦的專家有著一致的觀點：人工智能，正在開啟一個具有變革意義的新時代。

當人類將自身的海量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有意義的洞察，智能化的解決方案將為我們帶來主動、精準和個性化的護理，促進人人享有平等的高質(zhì)量健康醫(yī)療服務。然而，人工智能永遠不可能完全取代醫(yī)生、護士或護理人員，因為只有“人”本身的經(jīng)驗和智慧才能訓練出“聰明的人工智能”。也只有“人”本身，才能為“人”提供“有溫度”的關護。