開篇語:AI已大規(guī)模應(yīng)用于醫(yī)學(xué)健康領(lǐng)域,并形成了快速成長的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)新賽道。但AI走進(jìn)醫(yī)療界,不等同于“讓AI幫你看病”。AI的加入,對(duì)于患者、醫(yī)生、醫(yī)院、企業(yè)意味著什么?南都健聞帶來醫(yī)療界的一線走訪。
“您好,我是中山大學(xué)中山眼科中心(以下簡(jiǎn)稱“中山眼科中心”)診療助手ChatZOC,我擁有豐富的臨床醫(yī)學(xué)知識(shí),可以幫助您解答關(guān)于眼科方面的問題。請(qǐng)問您眼睛有什么不舒服?”
僅需要一部智能手機(jī),用戶進(jìn)入ChatZOC的智能眼科問診界面后,便可與AI眼科專家展開語音對(duì)話。AI眼科專家利用其強(qiáng)大算法能力,不僅會(huì)對(duì)用戶上傳的眼部照片病變分析,還可引導(dǎo)患者說出病情,并生成初步診斷結(jié)果及就診建議。
作為眼科排頭兵,中山眼科中心與AI之間碰撞了怎樣火花?近日,南都健聞?dòng)浾邎F(tuán)隊(duì)走訪了中山眼科中心。
探索人工智能賦能眼病防治的全流程
開發(fā)AI診療一張照片快速篩查眼病
“眼科界有一句話,除了喪失生命,沒有比喪失光明更加可怕、更加恐怖的事情?!敝猩窖劭浦行闹魅?、眼科醫(yī)院院長林浩添常常對(duì)外提及這句話。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國目前視障人士群體總數(shù)約為1700萬,占全球1/5,各類眼病患者總數(shù)約為8000萬。然而,平均每50000名眼病患者才能分配到1.6名眼科醫(yī)師。許多人因?yàn)闊o法得到及時(shí)有效的治療,失去光明。
隨著眼科醫(yī)學(xué)的發(fā)展,除了傳統(tǒng)診療手段之外,人工智能等新興技術(shù)正為致盲眼病的大規(guī)模早期篩查和精準(zhǔn)診療提供越來越多的可能。
中山眼科中心即是“探路人”之一,早已瞄準(zhǔn)人工智能技術(shù)的潛力,研究其在眼病防治的篩查、診斷、治療、隨訪及預(yù)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
中山眼科中心不僅是我國規(guī)模最大的公立眼科醫(yī)院,也是國家衛(wèi)生健康委委屬委管唯一的眼科專科醫(yī)院,被譽(yù)為眼科學(xué)的國家創(chuàng)新高地、最大的眼科人才培養(yǎng)基地,以及最具國際影響力的眼科機(jī)構(gòu),其豐富的臨床病例資源被孵化成系列高水平的科研成果與技術(shù)。
2017年,林浩添帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了先天性白內(nèi)障人工智能診療決策平臺(tái)“CC-Cruiser先天性白內(nèi)障人工智能平臺(tái)”。該技術(shù)可用于先天性白內(nèi)障的診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并提供治療建議。
2020年1月,開發(fā)全球首個(gè)超廣域人工智能眼底病篩查系統(tǒng),可自動(dòng)快速篩查多種眼底病變,檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到98%以上;
2021年1月,發(fā)布全球首個(gè)通過眼部影像篩診肝膽疾病的技術(shù)及評(píng)估系統(tǒng),只需一張眼底照片即可“看清”患者是否罹患肝??;
2021年8月,完成全球首個(gè)眼科多病種人工智能真實(shí)世界研究,推出的眼科多病種人工智能可以篩查14種常見眼科疾病,平均準(zhǔn)確率在95%以上;
同時(shí),為了在AI診療過程中保護(hù)患者隱私,中山眼科中心牽頭啟動(dòng)了一項(xiàng)結(jié)合數(shù)字技術(shù)與醫(yī)學(xué)技術(shù)的交叉研究,歷時(shí)3年多研發(fā)出“Digital Mask”技術(shù),在去除患者身份信息同時(shí),可保留用于患者診斷的特征,實(shí)現(xiàn)“識(shí)病不識(shí)人”的匿名就醫(yī)效果。
2023年1月,推出全球首個(gè)嬰幼兒視功能損傷手機(jī)智能篩查系統(tǒng),嬰幼兒只要看3分鐘動(dòng)畫,就能檢測(cè)16種常見致盲眼病,準(zhǔn)確率達(dá)85.9%……
2023年,林浩添團(tuán)隊(duì)使用晶狀體照片開發(fā)LensAge指數(shù)作為基于深度學(xué)習(xí)的生物年齡,用于自我監(jiān)測(cè)與年齡相關(guān)的疾病和死亡風(fēng)險(xiǎn),成果發(fā)表于《自然?通訊》雜志。
2024年,林浩添團(tuán)隊(duì)研發(fā)了首個(gè)國產(chǎn)自主眼科大模型,顯著提升大模型在眼科領(lǐng)域的能力,成果發(fā)表于《JAMA Ophthalmology》雜志。
2025年1月,中山眼科中心與華為在廣州聯(lián)合發(fā)布基于人工智能技術(shù)研究構(gòu)建的眼科大模型ChatZOC。
從語言模型介入眼科診療難題
患者可自由地與“AI醫(yī)生”交流
在中山眼科的一系列對(duì)AI領(lǐng)域的探索中,眼科大模型ChatZOC則是另辟蹊徑以語言模型來介入眼科診療難題。
談及到上述模型的由來,中山眼科中心數(shù)智化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用部博士后羅明杰回憶,“2022年底,我們跟隨林院長開始準(zhǔn)備從語言模型的角度切入眼科診療中的難題,試圖去解決診療技術(shù)以外的問題。通過大模型來提高與患者溝通的自由性、人文關(guān)懷及大模型本身對(duì)醫(yī)療文本的理解、參考以及推理能力。”
在羅明杰看來,過去雖然AI可快速檢測(cè)眼病,幫助醫(yī)生提前診斷,但模式較為固化。但ChatGPT的出現(xiàn),令大家看到了無限可能性,打破了過去對(duì)于AI的傳統(tǒng)認(rèn)知。
如何從語言模型的角度切入眼科診療中的難題?
這并非易事。羅明杰直言,“難點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的治理。這是一個(gè)非常繁雜且要求較高的環(huán)節(jié),且需要耗費(fèi)大量時(shí)間。當(dāng)人工智能團(tuán)隊(duì)獲取大量數(shù)據(jù)后,由??漆t(yī)生對(duì)其數(shù)據(jù)審核,并將符合要求的數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型中?!?/p>
然而,并非所有數(shù)據(jù)都符合要求。數(shù)智化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用部負(fù)責(zé)人林楨哲對(duì)此指出,算法雖是人工智能的重要因素,可以幫助計(jì)算機(jī)理解和處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)。但是,沒有經(jīng)過人為審核的數(shù)據(jù),很可能是“臟數(shù)據(jù)”,對(duì)算法的訓(xùn)練不但對(duì)性能沒有作用,反而會(huì)增加負(fù)擔(dān)。
“這就類似于一個(gè)人有健康的體魄,如果沒有優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)(干凈的食物)提供,相當(dāng)于沒有飯吃,反而更容易生病。”林楨哲對(duì)此比喻。
算力是實(shí)現(xiàn)人工智能算法的基礎(chǔ)。身為算法工程師,林楨哲很早便感受到算力的重要性。“早期,外界對(duì)于醫(yī)療AI研究熱度不高時(shí),中心就已前瞻性購買了相當(dāng)可觀的算力,為后期研究提供了基礎(chǔ)?!?林楨哲進(jìn)一步舉例,同樣的一批數(shù)據(jù),用同樣的算法,在GPU可能只需要半天就可完成模型訓(xùn)練,但放在CPU可能需要算上一個(gè)月 。“差距非常大?!?/p>
當(dāng)數(shù)據(jù)、算法和算力這三大關(guān)鍵要素獲得支持和突破后,如何能實(shí)現(xiàn)真正賦能醫(yī)院?林楨哲介紹,“我們既有審核數(shù)據(jù)的醫(yī)生團(tuán)隊(duì)作為支撐,也有信息團(tuán)隊(duì)合理地運(yùn)維算力,保障平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí),算法團(tuán)隊(duì)也會(huì)與醫(yī)院內(nèi)多個(gè)科室醫(yī)生溝通具體的AI應(yīng)用場(chǎng)景,最終在各方聯(lián)動(dòng)下根據(jù)臨床需求實(shí)現(xiàn)落地?!?/p>
ChatZOC眼科大模型具有醫(yī)生思維
可智能就醫(yī)咨詢 還能提供情緒價(jià)值
如何找準(zhǔn)醫(yī)院場(chǎng)景與AI之間的切入點(diǎn)? 早在2024年11月14日,國家衛(wèi)生健康委、國家中醫(yī)藥局、國家疾控局研究制定了《衛(wèi)生健康行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景參考指引》,給出了84個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,希望以此推進(jìn)衛(wèi)生健康行業(yè)“人工智能+”應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展。其中兩大場(chǎng)景則是智能就醫(yī)咨詢及智能門診分診。
羅明杰也同樣感受到這兩大場(chǎng)景對(duì)于AI的需求。
相對(duì)于綜合性醫(yī)院,眼科往往歸類于一個(gè)專科。但眼科專科醫(yī)院則分類較為細(xì),有多個(gè)亞專科。羅明杰觀察到,不少患者對(duì)于自身眼部疾病并沒有形成清晰認(rèn)知,難以精準(zhǔn)找到對(duì)應(yīng)的亞??凭驮\。ChatZOC眼科大模型的一大重要應(yīng)用場(chǎng)景則是人工智能問診,通過不斷追問,真正幫助患者,引導(dǎo)他們說出病情,進(jìn)而為其提供就診的建議。
這意味著,這一AI場(chǎng)景的落地,能有效解決患者醫(yī)學(xué)知識(shí)匱乏、院內(nèi)咨詢不便導(dǎo)致的醫(yī)患資源錯(cuò)配等問題,提升就診精準(zhǔn)性和效率。
中山眼科中心科研人員在此前系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,研發(fā)出一款“增強(qiáng)版數(shù)字醫(yī)生”產(chǎn)品,通過問診系統(tǒng)即可進(jìn)入交互界面。“數(shù)字醫(yī)生”能與患者進(jìn)行文字或語音對(duì)話,引導(dǎo)患者講述病情、拍攝眼部照片,識(shí)別患者眼部情況,提供就醫(yī)指導(dǎo)。
南都健聞?dòng)浾邷y(cè)試發(fā)現(xiàn),僅需一部手機(jī),就能實(shí)現(xiàn)與AI眼科專家“面對(duì)面”溝通。在使用時(shí),患者只需在對(duì)話框輸入癥狀信息、拍攝眼部照片,系統(tǒng)便能進(jìn)行初步診斷并提出就診建議。同時(shí),這一系統(tǒng)還具有眼底圖像質(zhì)控、病變風(fēng)險(xiǎn)判斷等功能,能自動(dòng)解讀視力、眼壓、裂隙燈照相和眼底照相等檢查的結(jié)果。
更為業(yè)內(nèi)人士指出,眼科大模型ChatZOC的診療能力已等同于一位有著豐富眼科診療經(jīng)驗(yàn)的“主治醫(yī)師”。
“AI眼科醫(yī)生”升級(jí)
輔助基層醫(yī)生 提高眼科診療能力
如今,這位AI眼科專家早已走出廣東,在廣大的基層大展身手。
南都健聞?dòng)浾咦⒁獾剑珻hatZOC眼科大模型在多地應(yīng)用。其中,喀什公益行動(dòng)就是ChatZOC眼科大模型在實(shí)際醫(yī)療場(chǎng)景中的一次重要實(shí)踐成果。
喀什是新疆維吾爾自治區(qū)的重要城市,受高海拔、強(qiáng)紫外線、長日照時(shí)間等自然環(huán)境因素的影響,該地區(qū)白內(nèi)障等眼科疾病相對(duì)高發(fā)。
作為曾經(jīng)的斜視患者,疏附實(shí)驗(yàn)中學(xué)年級(jí)長賈老師感嘆道:“過去半年都掛不上教授門診,現(xiàn)在有了這個(gè)眼科篩查系統(tǒng),就像跟專家教授面對(duì)面交流。”
“我的世界已經(jīng)暗沉了很多年,你們一進(jìn)門,我感覺眼睛都亮了!心里的希望也是一種光啊。”在伽師縣英買里鄉(xiāng),多年臥床、伴隨視力衰退的維吾爾族大爺買買提江(化名)激動(dòng)說道。
短短10天,喀什地區(qū)基層醫(yī)生在ChatZOC眼科大模型幫助下取得了令人驚喜的成績(jī):足不出戶,就為當(dāng)?shù)?萬人次進(jìn)行了人工智能問診。如今,喀什英買里鄉(xiāng)的40余名村醫(yī)和20名醫(yī)護(hù)人員在該系統(tǒng)的幫助下,具備了標(biāo)準(zhǔn)眼科診療能力。
當(dāng)前,我國眼科醫(yī)療資源分配不均。70%的眼病患者居住在中西部農(nóng)村地區(qū),但70%的醫(yī)療資源卻集中在城市。在林楨哲看來,如果為偏遠(yuǎn)地區(qū)的基層醫(yī)院提供具備專業(yè)醫(yī)學(xué)知識(shí)與大模型算力的“數(shù)字醫(yī)生”,能推動(dòng)醫(yī)療資源下沉,在一定程度上緩解這一現(xiàn)實(shí)難題。
林浩添教授指出,這種新型診療模式大大減少了篩查成本、人力成本,避免不必要的醫(yī)療資源浪費(fèi),同時(shí)提高了75%患者服務(wù)效率。在有效提升優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的利用效率的基礎(chǔ)上,該模式進(jìn)一步推動(dòng)了大規(guī)模人群眼病防治工作的高效開展。
推動(dòng)“設(shè)備+專家+人工智能”的融合
數(shù)碼裂隙燈裝上“智慧大腦” 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診療
隨著這類大模型的不斷發(fā)展,其在全球醫(yī)療資源不足地區(qū)的應(yīng)用潛力逐步顯現(xiàn)。
以中國與馬爾代夫的援助與合作項(xiàng)目——中馬眼科中心項(xiàng)目為例,負(fù)責(zé)援建的中山眼科中心醫(yī)療隊(duì)捐贈(zèng)了自主研發(fā)的AI數(shù)碼裂隙燈并培訓(xùn)當(dāng)?shù)蒯t(yī)護(hù)使用。
上述搭載著AI智能系統(tǒng)的數(shù)碼裂隙燈,只需拍攝患者的裂隙燈檢查照片并上傳系統(tǒng),即可在1分鐘內(nèi)生成診斷報(bào)告和治療建議,遠(yuǎn)在馬爾代夫的患者也能獲得中國國內(nèi)專家提供的精準(zhǔn)診療服務(wù),這為全球范圍內(nèi)醫(yī)療資源的不均衡問題提供了創(chuàng)新解決方案。
林楨哲介紹,這套系統(tǒng)集結(jié)了中山眼科中心的專家先驗(yàn)知識(shí),收集了成千上萬張過往病例的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工智能模型訓(xùn)練,能夠?yàn)榛颊吆Y查白內(nèi)障、角膜病變、翼狀胬肉、結(jié)膜下出血這四種常見的眼前節(jié)疾病。
上述模型部署在“云端”,24小時(shí)全天候生成診斷結(jié)果。在系統(tǒng)后臺(tái),中山眼科中心專家能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行審核,加上人工智能工具的輔助,完成對(duì)患者眼前節(jié)疾病的檢查。
“人工智能最理想的用法,就是實(shí)現(xiàn)‘設(shè)備+專家+人工智能’的融合。”林浩添教授說,ChatZOC眼科大模型是中山眼科中心賦能醫(yī)療服務(wù)的新成果,目標(biāo)是開辟新路徑,保障人民群眾的眼健康?!皳碛袃?yōu)質(zhì)眼科資源的地區(qū),能結(jié)合AI,打破時(shí)空地域界限,與基層,甚至偏遠(yuǎn)地區(qū)眼科醫(yī)生攜手,共同守護(hù)人民眼健康,使優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源變得可觸及”。
他指出,未來,還將以ChatZOC眼科大模型為基礎(chǔ),將進(jìn)一步推動(dòng)眼科診療體系的智能化升級(jí),完善三級(jí)診療網(wǎng)絡(luò),可覆蓋眼科篩查、診斷、治療、隨訪及預(yù)測(cè)的全流程,打造更高效、公平的醫(yī)療模式。同時(shí),希望借助AI技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化,讓更多醫(yī)療領(lǐng)域的難題迎刃而解。
策劃:王衛(wèi)國 李陽
統(tǒng)籌:尹來 游曼妮 王道斌
執(zhí)行統(tǒng)籌:李文
采寫:南都記者 伍月明 李文 通訊員 邰夢(mèng)云 唐艷麗
設(shè)計(jì):葉可可 劉妍妍
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