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(chǎng)新變革。

近日，貴州省銅仁市石阡縣婦幼保健院與廣州尚醫(yī)網(wǎng)信息技術(shù)有限公司（以下簡稱“尚醫(yī)云”）聯(lián)合組織了一場(chǎng)“AI點(diǎn)亮女性健康未來”免費(fèi)乳腺癌篩查活動(dòng)，目前已為當(dāng)?shù)?,500名適齡女性進(jìn)行了免費(fèi)乳腺癌篩查。

其中，尚醫(yī)云自主研發(fā)的“小濟(jì)醫(yī)生-AI超聲乳腺癌篩查機(jī)器人”（以下簡稱“小濟(jì)醫(yī)生”）成為一大亮點(diǎn)。

利用亞馬遜云科技計(jì)算、存儲(chǔ)等云服務(wù)，“小濟(jì)醫(yī)生”能夠自動(dòng)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(dá)地區(qū)乳腺癌早篩難度，并大幅提升診斷的準(zhǔn)確性和效率。

自2017年起，“小濟(jì)醫(yī)生”已在廣東、山東、江蘇、北京、吉林、貴州、湖南、上海、內(nèi)蒙、四川、安徽等地相繼開展乳腺癌篩查，已完成AI超聲乳腺癌篩查數(shù)十萬人次，有效提升中國基層醫(yī)療資源不足地區(qū)的乳腺癌篩查覆蓋率。

“目前，‘小濟(jì)醫(yī)生’是全球第一個(gè)最大規(guī)模的真實(shí)世界的 AI 超聲乳腺癌篩查應(yīng)用產(chǎn)品。”尚醫(yī)云創(chuàng)始人兼 CEO 周振忠表示。

那么在乳腺癌篩查中，引入AI技術(shù)的價(jià)值有哪些？在AI+超聲賽道，“小濟(jì)醫(yī)生”實(shí)現(xiàn)了哪些關(guān)鍵技術(shù)突破？云計(jì)算和大模型等新技術(shù)為“小濟(jì)醫(yī)生”的研發(fā)落地帶來哪些價(jià)值？

“AI點(diǎn)亮女性健康未來”免費(fèi)乳腺癌篩查活動(dòng)

AI加持，降低乳腺癌早篩難度

根據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，2020 年乳腺癌已經(jīng)成為全球第一高發(fā)惡性腫瘤。有研究證實(shí)，通過早篩、早診、早治可有效降低乳腺癌死亡風(fēng)險(xiǎn)60% 。這就讓“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”在乳腺癌診療中變得極為重要。

然而，大規(guī)模覆蓋的乳腺癌篩查一直是醫(yī)學(xué)界的難題。根據(jù)媒體報(bào)道，中國注冊(cè)的超聲醫(yī)生僅有不到13萬名，而乳腺癌篩查的適齡人口達(dá)3.4億，乳腺癌篩查在適齡人口的覆蓋率不到3%。尤其在醫(yī)療資源相對(duì)匱乏的偏遠(yuǎn)地區(qū)，缺乏有經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)生成為乳腺癌篩查難以普及的痛點(diǎn)。

“我們走訪發(fā)現(xiàn)，很多偏遠(yuǎn)地區(qū)的區(qū)縣級(jí)醫(yī)院只有一、兩個(gè)超聲醫(yī)生，如果要完成大規(guī)模乳腺癌篩查的話，基本上超聲科就要停診了。而且超聲篩查容易存在人為失誤，導(dǎo)致漏診與誤診等情況。”周振忠表示。

據(jù)介紹，“小濟(jì)醫(yī)生”自2012年開始研發(fā)，經(jīng)歷了多輪技術(shù)迭代。通過海量的乳腺超聲影像數(shù)據(jù)持續(xù)訓(xùn)練計(jì)算機(jī)視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大模型，不斷提升檢測(cè)水平。

“小濟(jì)醫(yī)生”采用超聲設(shè)備融合算力、算法一體機(jī)的產(chǎn)品形態(tài)，主打開箱即用。只要連上電源和網(wǎng)絡(luò)，就可以投入使用，非常適合企事業(yè)單位員工篩查、社區(qū)篩查、流動(dòng)篩查車等普惠醫(yī)療場(chǎng)景。

目前，“小濟(jì)醫(yī)生”已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)并標(biāo)注病灶、自動(dòng)分類病灶、自動(dòng)計(jì)算病灶尺寸、自動(dòng)判斷良惡性、自動(dòng)計(jì)算BI-RADS分類、自動(dòng)監(jiān)測(cè)掃查手法等功能。普通人員通過培訓(xùn)即可上崗，無需超聲醫(yī)生在場(chǎng)操作或診斷，有效降低醫(yī)療資源欠發(fā)達(dá)地區(qū)乳腺癌早篩難度。

在超聲檢查中，手法是對(duì)篩查質(zhì)量非常重要的影響因素。尚醫(yī)云專門發(fā)明專利技術(shù)，通過“小濟(jì)醫(yī)生”幫助操作人員規(guī)范操作手法，保證篩查質(zhì)量。

貴州省銅仁市石阡縣婦幼保健院黨委副書記、院長吳廷勇表示：“通過引入‘小濟(jì)醫(yī)生’，可顯著提高超聲影像的識(shí)別和分析能力，從而提升乳腺癌篩查的準(zhǔn)確性和效率，緩解醫(yī)療資源短缺困境。我們非常高興能夠借助前沿科技的力量，為民眾提供創(chuàng)新的治療方案和便捷的就醫(yī)體驗(yàn)，讓更多人享受先進(jìn)醫(yī)療服務(wù)。”

貴州省銅仁市石阡縣婦幼保健院黨委副書記、院長吳廷勇

靈敏度90%，特異度85%，篩查效果比肩專業(yè)醫(yī)生

通過引入AI技術(shù)，“小濟(jì)醫(yī)生”實(shí)現(xiàn)了篩查效率和準(zhǔn)確率的大幅提升。

“一位有經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)生如果從早上 8 點(diǎn)到下午 5 點(diǎn)，連續(xù)不停地做篩查，一天大概能夠做五、六十人。‘小濟(jì)醫(yī)生’的最高紀(jì)錄，在江蘇連云港，一臺(tái)機(jī)器一天可以做162人次。”周振忠表示。

在篩查準(zhǔn)確率方面，醫(yī)療診斷中有兩個(gè)重要參數(shù)：靈敏度（真陽性）和特異度（真陰性）。

“乳腺癌發(fā)病率約為10萬人中 50 到 100例左右。我們相當(dāng)于大海撈針，要在海量的健康人群里面把患者找出來。目前AI技術(shù)在圖像識(shí)別的靈敏度方面，整個(gè)行業(yè)都解決得不錯(cuò)。但是在特異度方面，也就是假陽性是我們最大的難點(diǎn)。”

周振忠表示，由于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，即使有經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)生，有時(shí)也會(huì)造成假陽性誤判。

而且，“小濟(jì)醫(yī)生”的定位不是醫(yī)院內(nèi)的輔助診斷，而是在院外做大規(guī)模人群篩查。因此，相比X光、CT、核磁等其他醫(yī)療影像領(lǐng)域，AI乳腺癌超聲篩查難度更大，對(duì)技術(shù)的要求更高。

比如，作為院內(nèi)輔助診斷的AI醫(yī)療影像產(chǎn)品最終有專業(yè)醫(yī)生把關(guān)。“小濟(jì)醫(yī)生”無需醫(yī)生把關(guān)，因此對(duì)最終結(jié)果的專業(yè)度要求非常高。此外，相比CT數(shù)百至上千張的圖片分析數(shù)據(jù)量，一次乳腺癌超聲篩查，要處理 7000到14000 幀圖像，而且要求實(shí)時(shí)出診斷結(jié)果。無論在數(shù)據(jù)量還是數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)性方面，挑戰(zhàn)都更高。

為了保證診斷結(jié)果的專業(yè)性，“小濟(jì)醫(yī)生”通過端側(cè)模型加云端模型的組合，對(duì)齊“一位醫(yī)生負(fù)責(zé)做檢查并寫報(bào)告、一位醫(yī)生負(fù)責(zé)審核報(bào)告”的超聲臨床流程。端側(cè)模型在現(xiàn)場(chǎng)篩查的時(shí)候出結(jié)果。篩查結(jié)束之后，所有數(shù)據(jù)會(huì)上傳到云端，通過云端的計(jì)算機(jī)視覺大模型對(duì)端側(cè)篩查結(jié)果進(jìn)行質(zhì)控復(fù)核，有效提升篩查的精確度。

針對(duì)假陽性的難點(diǎn)，“小濟(jì)醫(yī)生”充分借鑒醫(yī)生的先驗(yàn)知識(shí)和大模型能力，引入時(shí)序數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，不斷提升算法復(fù)雜度和專業(yè)度。

“目前‘小濟(jì)醫(yī)生’靈敏度能夠達(dá)到90%以上，特異度能夠達(dá)到85%以上。AI 結(jié)合超聲，能夠解決過去多年來乳腺癌超聲篩查中假陽性的難題。‘小濟(jì)醫(yī)生’的大規(guī)模應(yīng)用，也將驅(qū)動(dòng)AI +超聲乳腺癌篩查技術(shù)走向全球。”周振忠表示。

尚醫(yī)云創(chuàng)始人兼CEO周振忠

亞馬遜云科技賦能，提升大模型訓(xùn)練效率

在“小濟(jì)醫(yī)生”的研發(fā)和推廣落地過程中，亞馬遜云科技的賦能起到了關(guān)鍵價(jià)值。周振忠認(rèn)為，亞馬遜云科技對(duì)“小濟(jì)醫(yī)生”的賦能主要體現(xiàn)在幾大方面：

第一，堅(jiān)實(shí)的云計(jì)算底座支撐。

依托亞馬遜云科技的云服務(wù)，“小濟(jì)醫(yī)生”可將數(shù)據(jù)上傳到云端并進(jìn)行計(jì)算與存儲(chǔ)，有效提高業(yè)務(wù)應(yīng)用的穩(wěn)定性。按需使用的云端算力也為“小濟(jì)醫(yī)生”背后的大模型迭代提供了算力基礎(chǔ)。

“我們本身的算力是有限的，通常會(huì)在內(nèi)部的算力中心做前期的試驗(yàn)，之后借助亞馬遜云科技的算力基礎(chǔ)服務(wù)，來幫助我們實(shí)現(xiàn)大規(guī)模訓(xùn)練模型。”周振忠表示。

第二，快速的云計(jì)算服務(wù)響應(yīng)。

亞馬遜云科技的基礎(chǔ)設(shè)施遍及34個(gè)地理區(qū)域的108個(gè)可用區(qū)，其廣泛而深入的云服務(wù)可為“小濟(jì)醫(yī)生”提供強(qiáng)大的技術(shù)底座，使其能夠在多種應(yīng)用場(chǎng)景和環(huán)境下，持續(xù)提供穩(wěn)定、高效和準(zhǔn)確的篩查服務(wù)，尤其是在海外地區(qū)。

第三，堅(jiān)固的安全保障。

亞馬遜云科技提供了超過300多項(xiàng)安全、合規(guī)和治理方面的服務(wù)與工具，為“小濟(jì)醫(yī)生”在全球落地，提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)安全基礎(chǔ)。

“早在2013年，亞馬遜云科技就組建了全球范圍的醫(yī)療和生命科學(xué)專業(yè)團(tuán)隊(duì)。我們希望幫助像尚醫(yī)云這樣的優(yōu)秀合作伙伴利用最新的技術(shù)研發(fā)出最好、最新的診療產(chǎn)品，加速智慧醫(yī)療的普惠。”亞馬遜云科技醫(yī)療與生命科學(xué)行業(yè)方案高級(jí)總監(jiān)黃慶春表示。

目前，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)已經(jīng)成為加速醫(yī)療行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的重要途徑。

在亞馬遜云科技的助力下，“小濟(jì)醫(yī)生”展示了AI+超聲領(lǐng)域的前沿實(shí)踐，為全球乳腺癌篩查技術(shù)的發(fā)展樹立了新的里程碑。我們相信，AI+醫(yī)療的快速發(fā)展，必將讓智慧醫(yī)療惠及更廣泛的人群。

本文為「智能進(jìn)化論」原創(chuàng)作品。