“騰訊覓影”AI輔診產(chǎn)品貫穿診療全流程,服務醫(yī)生和患者
騰訊科技訊 2019騰訊全球數(shù)字生態(tài)大會將于5月21日-5月23日在昆明滇池國際會展中心召開。5月22日上午,以“智醫(yī)療 至健康”為主題的智慧醫(yī)療專場重磅開啟。隨著醫(yī)療行業(yè)融入更多大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感技術等高科技,醫(yī)療服務正走向真正意義的智能化,并快步走進尋常百姓的生活。AI醫(yī)學影像分析、AI輔助診斷、AI運動視頻分析、AI病理分析等創(chuàng)新技術,正在不斷開拓智慧醫(yī)療的新邊界,更優(yōu)質(zhì)、高效、安全的醫(yī)
2019-05-23 08:45:38
來源:騰訊科技??

騰訊科技訊 2019騰訊全球數(shù)字生態(tài)大會將于5月21日-5月23日在昆明滇池國際會展中心召開。5月22日上午,以“智醫(yī)療 至健康”為主題的智慧醫(yī)療專場重磅開啟。

隨著醫(yī)療行業(yè)融入更多大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感技術等高科技,醫(yī)療服務正走向真正意義的智能化,并快步走進尋常百姓的生活。AI醫(yī)學影像分析、AI輔助診斷、AI運動視頻分析、AI病理分析等創(chuàng)新技術,正在不斷開拓智慧醫(yī)療的新邊界,更優(yōu)質(zhì)、高效、安全的醫(yī)療逐漸實現(xiàn)。

自2017年8月發(fā)布以來,騰訊覓影在病種上不斷突破、在服務上不斷優(yōu)化、在價值上不斷提升,已累計輔助醫(yī)生閱片2.7億張,服務近160萬患者,提示高風險21萬次。與此同時,騰訊積極參與和推進食管癌、胃癌、肺癌等癌癥的早期公益篩查工作,助力健康中國建設。

騰訊 AI Lab 持續(xù)為“騰訊覓影”提供技術支持,此次實驗室醫(yī)療中心首席科學家姚建華受邀到現(xiàn)場介紹了產(chǎn)品在AI輔助、導診與分診方面的進展,以及實驗室布局AI病理分析方向的科研突破。在AI輔診能力上,“騰訊覓影”已擁有輔助診斷、分診導診、預問診、智能用藥等AI產(chǎn)品,貫穿診前、診中、診后等診療全流程。病理分析則被稱為“醫(yī)生的醫(yī)生”,是疾病診斷的金標準。騰訊AI Lab正集中在這個領域的三大方向研究:基于AI的病理診斷模型、病理組學,及病理預后預測模型。他指出,“病理+AI”能夠提高可重復性、準確率和效率,改善我國病理醫(yī)師供需失衡的問題。

騰訊 AI Lab 醫(yī)療中心首席科學家姚建華在2019年首屆騰訊全球數(shù)字生態(tài)大會智慧醫(yī)療分論壇上演講

以下是演講全文:

“騰訊覓影”AI輔診產(chǎn)品貫穿診療全流程,服務醫(yī)生和患者

AI輔診產(chǎn)品貫穿疾病診療三階段

病人到醫(yī)院看病的過程可以分為三個階段:診前、診中和診后。這三個階段涉及到患者和醫(yī)護人員之間不同的信息交流和相關的決策過程。對于患者來說,診前會根據(jù)身體狀況進行一些咨詢,需要知道自己要去哪家醫(yī)院哪個科室看?。辉\中需要和醫(yī)生交流反映病情;診后要了解自己的用藥和康復計劃。

對于醫(yī)護人員來說,在診前需要通過問卷來收集患者的一些基本病情和病史信息,幫助和簡化后續(xù)診斷;在診中,醫(yī)生需要根據(jù)病人描述的病情、病史和檢驗結果做出診斷,并且決定治療方案和開出藥方。在診后,醫(yī)生還要根據(jù)病情的變化追蹤治療和康復的進展。

這幾個階段的工作重復性高且耗費人力,縮短了醫(yī)生真正有效的診斷時間。AI可以在診療流程的各個階段作為虛擬助手幫助和服務醫(yī)生或患者,優(yōu)化工作流程,避免一些失誤。例如對于患者來說,AI可以提供咨詢服務,指引患者就醫(yī),以及提供定制化的治療康復方案;對于醫(yī)生來說,AI可以輔助他們預問診、診斷、開藥方。目前騰訊AI Lab已開發(fā)了智能導診、AI預問診、AI輔助診斷和智能用藥幾個貫穿疾病診療全流程的產(chǎn)品。

AI輔助診斷系統(tǒng)技術框架

這是“騰訊覓影”的AI輔助診斷系統(tǒng)的技術框架,基于醫(yī)療文本數(shù)據(jù)和自然語言數(shù)據(jù),核心技術為自然語言理解、知識圖譜、深度學習和強化學習。在這個框架里,自底向上,通過建立知識庫和信息理解的算法,集成一些業(yè)務模塊,最后構建出不同應用場景下的產(chǎn)品。

首先,我們要收集一些原始數(shù)據(jù),包括醫(yī)學教科書、電子病歷、百科、說明書和臨床檢驗報告等等,這些也是醫(yī)生診斷所依據(jù)的知識來源。通過對這些原始數(shù)據(jù)進行清洗、信息提取和知識關聯(lián),我們可以建立結構化的臨床知識庫、標志庫和規(guī)則庫。利用自然語言理解算法,我們對患者和醫(yī)生之間的交流信息和臨床檢驗報告進行分析,實現(xiàn)語義識別和意圖分析等算法模塊。

然后,我們將相關算法集成為一些更高層的業(yè)務模塊,包括會話管理、需求引導、知識匹配和知識推薦等,將醫(yī)生和患者提供的信息與知識庫關聯(lián)起來。利用這些業(yè)務模塊,在不同的應用場景下可以搭建出不同的AI輔診產(chǎn)品。

“騰訊覓影”AI輔診產(chǎn)品進展

從2017年到現(xiàn)在,我們攜手“騰訊覓影”開發(fā)和落地了一系列AI輔診產(chǎn)品。最早上線的“騰訊覓影”AI輔助診斷系統(tǒng)利用知識圖譜和深度學習模型,可以診斷700多種常見病種,準確率達到96%。去年,“騰訊覓影”推出了服務患者的分診導診系統(tǒng),可以智能分發(fā)和鏈接醫(yī)療資源,已上線300多家醫(yī)院,覆蓋超過200個科室,準確率達到98%。

最近上線的“騰訊覓影”預問診系統(tǒng),利用強化學習支持多輪問答,收集有診斷價值的患者信息,已覆蓋400+癥狀,識別準確率達到94%。 另外還有“騰訊覓影”合理用藥系統(tǒng),可以根據(jù)患者的病史、用藥史和過敏史為醫(yī)生提供實時的風險預報,包括重復用藥,藥物之間的相互作用和排斥,藥物過敏和劑量風險?,F(xiàn)在已支持11.8萬審核藥品,預警準確率達90%。

AI輔助病理診斷,提升診療效率和準確率

AI輔助診療中心環(huán)節(jié)——病理診斷

剛才講的只是病人看病的基本流程,對于像癌癥這樣的嚴重疾病,診斷過程更為復雜。首先要通過一系列如CT, MRI,內(nèi)鏡, X光等檢測和篩查方法,找出可能的病灶位置和屬性。其次,要得到最后的確診,還需要取出一些組織采樣制作成切片,在顯微鏡下放大40倍到400倍,觀察細胞形態(tài)和組織結構,進行病理分析。病理分析是通過對細胞和組織的微觀觀察,來找出疾病發(fā)生的原因以及對人體功能和結構的影響。病理診斷的結果將指導醫(yī)生制定手術、化療或放療等治療方案。病理診斷是診斷流程中重要的中心環(huán)節(jié),是疾病診斷的金標準,因此病理醫(yī)生也被稱為“醫(yī)生的醫(yī)生”。

病理診斷在診療流程里起著重要作用,需求量十分巨大,但病理醫(yī)生卻一直供應不足,在中國尤為嚴重。中國目前僅有1萬5千名病理醫(yī)生,缺口近10萬,僅滿足15%的需求。培養(yǎng)一名合格的病理醫(yī)生需要近10年的時間,再加上醫(yī)學院相關學生后續(xù)不足,人才短缺的狀況將越來越嚴重。

另一方面,病理診斷極其復雜,每種癌癥的亞分型多達數(shù)10種,而且不同亞型之間細胞和組織形態(tài)可能很相似,診斷主觀性強、敏感度低。2015年一篇醫(yī)學文章對75名病理醫(yī)生在2000個乳腺癌病例的診斷進行了調(diào)查統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)非典型增生和導管原位癌很容易誤判。這兩種病變一種是良性病變,一種是癌癥,治療方案完全不同,誤診會對患者的健康和治療造成嚴重后果。由于病理診斷是基于對病理圖像中細胞形態(tài)和組織結構進行識別和匹配,相對成熟的計算機視覺等AI技術可以用于輔助病理分析,提升病理診斷的可重復性,效率和準確率,緩解目前病理資源不足的狀況。

病理AI的三個主要研究方向

目前病理AI的研究領域主要分為三個方向。

第一個方向是基于AI技術的病理診斷模型。病理診斷需要對癌癥進行分型、分級和分期,是個復雜和主觀性很強的過程,微小但重要的病灶在閱片中比較容易被忽視。一些較罕見的病變給經(jīng)驗不足的醫(yī)生帶來了很大的挑戰(zhàn)。利用大規(guī)模高質(zhì)量的訓練數(shù)據(jù),基于深度學習的AI算法可以輔助醫(yī)生提高微小病變和疑難病例的識別能力。例如在區(qū)分結直腸息肉是普通腺瘤還是腺癌的問題上,我們的算法可以達到96%的識別準確率。而在乳腺癌淋巴結轉(zhuǎn)移癌的檢測中,我們的算法可以輔助醫(yī)生檢測到微小的轉(zhuǎn)移癌病灶,敏感度0.85,每張圖只有1.5個假陽。

第二個主要研究方向是病理組學,也就是從病理數(shù)據(jù)中提取對診斷有用的特征,進行定量化分析,建立病理特征和診療結果的關聯(lián)性。例如在越來越普及的免疫組化分析中,通過對細胞和組織中抗體和蛋白質(zhì)的定量檢測來得到腫瘤的精準診斷。這是免疫組化的兩個例子,基于細胞核染色的Ki-67和基于細胞膜染色的Her2,一個視野往往涉及幾百個細胞,準確計數(shù)十分費時,在實際臨床中醫(yī)生一般憑借肉眼大略地估算,但AI算法可以通過分割染色區(qū)域給出精確的免疫組化指數(shù)。

第三個主要研究方向是基于AI技術的病理預后預測模型。醫(yī)生希望通過結合病理數(shù)據(jù)和其他臨床數(shù)據(jù)來預測治療效果、病人生存率和癌癥遠處轉(zhuǎn)移率,幫助他制定最有效的精準個性化治療方案。比如說,如果預測到放射療法對某些病人效果不好,就可以盡早采用其他更有效的治療方法,減少病人痛苦和治療費用,同時爭取到更多有效的治療時間。復雜的深度學習模型如圖卷積模型可以幫助醫(yī)生更準確預測療效和生存率。在這個例子里,利用圖卷積預測肺癌生存率可達到71%的準確率。病理AI可以幫助醫(yī)生完成預測預后這種數(shù)據(jù)維度比較高的任務,進而確立治療方案。

綜上,病理AI在這三個領域中,分別幫助醫(yī)生提高診斷效率、一致率、準確率,還新增了醫(yī)生的預測療效能力。

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