“以前,醫生看胃癌CT影像,200多層圖像得一張一張‘扒拉’著(zhù)數淋巴結,眼睛熬紅了還容易弄混。而借助AI技術(shù),只用幾秒鐘就能精準勾畫(huà)出病灶?!敝钢?zhù)電腦屏幕上的腫瘤影像,西安電子科技大學(xué)人工智能學(xué)院教授緱水平告訴中青報·中青網(wǎng)記者,這是人工智能(AI)技術(shù)幫助臨床解決的真問(wèn)題。
“在我國,醫學(xué)影像數據量巨大,但有經(jīng)驗的資深醫生卻數量不足。人工智能就像‘超級助手’,可以提升診療效率,有效促進(jìn)篩查與早期診斷?!本椝降脑?huà),道出了她20多年深耕腫瘤智能診療的初心。
為啃下這塊“硬骨頭”,緱水平帶領(lǐng)團隊成員一頭扎進(jìn)北京腫瘤醫院的臨床一線(xiàn)。白天,跟隨醫生查床、看影像,記錄影像特征;趁著(zhù)醫生休息,他們又在深挖“如何快速區分病灶與正常組織”“怎樣平衡腫瘤切除與器官功能保留”等臨床的“痛點(diǎn)”問(wèn)題;到了晚上,再根據醫生的不同手術(shù)切除方法、術(shù)后復發(fā)、轉移情況等數據,規劃最優(yōu)的治療方案。
經(jīng)過(guò)數百次算法迭代和臨床驗證,團隊終于攻克了相關(guān)技術(shù)難題,成功研發(fā)出“影像解譯的腫瘤自適應智能放療靶區勾畫(huà)系統”。
這一系統,突破了“低對比度下,靶區準確一致勾畫(huà)”的關(guān)鍵技術(shù),研制了跨媒體醫學(xué)影像智能解譯平臺,實(shí)現了個(gè)體化精準放療、多維度精準預測,將對病灶的勾畫(huà)一致性提高了20%,同時(shí)比手動(dòng)勾畫(huà)速度提高了6-8倍。
對醫生而言,原本需要全神貫注20多分鐘的勾畫(huà)工作,如今用AI,不到2分鐘就能完成。
“放療和手術(shù)不一樣,它不是一刀切開(kāi),而是通過(guò)外部射線(xiàn)穿透體表,直達病灶,這就意味著(zhù)射線(xiàn)會(huì )經(jīng)過(guò)很多正常組織?!本椝竭M(jìn)一步解釋?zhuān)拔覀儓F隊做的,就是通過(guò)人工智能技術(shù)精準識別出腫瘤的核心區域與邊界,從而明確手術(shù)的入路方式,并提前標注出手術(shù)中的危險點(diǎn),比如血管、神經(jīng)及周?chē)娘L(fēng)險器官?!?/p>
這樣做的目的,是既要確保腫瘤被徹底清除,又要最大限度保護器官的基本功能。
“近期,我們還將在一些人群相對密集的三甲醫院展開(kāi)成果的工程化部署,以加快系統的落地應用?!本椝秸f(shuō)。
在腫瘤診治領(lǐng)域深耕細作的同時(shí),緱水平也將目光投向了疾病預防領(lǐng)域。
全民健身熱潮下,跑步成為很多人的選擇?!斑\動(dòng)本身是好事,但大家只盯著(zhù)跑步對心血管的好處,而沒(méi)有意識到它可能會(huì )損傷膝蓋、磨壞半月板?!本椝秸f(shuō),與在疾病發(fā)生后被動(dòng)救治相比,前置性預防才是最具價(jià)值的健康管理方向。
帶著(zhù)“把功夫下在前面”的思考,緱水平團隊研發(fā)出“無(wú)感常態(tài)化智能運動(dòng)康復評估系統”,旨在破解運動(dòng)康復效果難以量化的行業(yè)痛點(diǎn)。
“人在40歲到45歲,半月板會(huì )進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵退化期??傻搅?2歲至56歲(男女略有差異),情況反而會(huì )出現好轉。我常跟團隊成員開(kāi)玩笑,把這個(gè)階段稱(chēng)作‘膝關(guān)節的第二春’?!本椝叫χ?zhù)說(shuō),這個(gè)階段是養護的黃金窗口期,即便此前有過(guò)運動(dòng)勞損,只要抓住機會(huì )科學(xué)干預,很多慢性膝關(guān)節問(wèn)題都能得到顯著(zhù)改善。
“無(wú)感常態(tài)化智能運動(dòng)康復評估系統”的核心突破,在于它實(shí)現了運動(dòng)康復評估的“遠程化、個(gè)性化和精準化”。與傳統人工評估相比,它不僅大幅節約了醫療資源,評估效率更是比人工提升了10倍以上。
“AI就像一位定制化私人教練,無(wú)論是日常健康運動(dòng)還是術(shù)后康復理療,只需要用戶(hù)把運動(dòng)視頻上傳到配套小程序,系統就能快速識別動(dòng)作隱患,生成有針對性的調整建議?!本椝秸f(shuō)。
目前,該系統已在西安電子科技大學(xué)、西安外國語(yǔ)大學(xué)等高校體育運動(dòng)測試中投入應用。
“急性心肌梗死的兇險大家都知道,死亡率高、搶救窗口期短。大家的認識上也往往有很多誤區,比如‘早上還覺(jué)得好好的’,但其實(shí)癥狀是早就有的,只是大家沒(méi)有注意到?!本椝降哪繕撕苊鞔_:用人工智能幫助醫生將急性心肌梗死的高危人群精準篩選出來(lái),再把這些人“推送”到醫院——相當于給醫療體系做了“前置篩選”,讓醫生的精力能夠更多用在真正需要救治的患者身上。
為此,緱水平團隊推出“心電與睡眠質(zhì)量智慧監控系統”。這一系統以智能床墊為核心,是用于監控心臟狀況、睡眠質(zhì)量的智慧監控系統產(chǎn)品。
在緱水平看來(lái),這套系統的價(jià)值遠不止監測本身:在人還沒(méi)有任何生病感覺(jué)的時(shí)候,就精準預測風(fēng)險,引導他及時(shí)到醫院進(jìn)行早期干預,既能延長(cháng)壽命,又能從根本上降低社會(huì )醫療成本?!斑@不僅是技術(shù)的突破,更是一場(chǎng)健康理念的革命?!倍斯ぶ悄軇t將“治未病”的古老理想,從模糊概念變成了數據驅動(dòng)、可量化的精準體系。
這一過(guò)程中,優(yōu)秀的醫學(xué)影像AI人才需承擔起特殊角色,成為架起臨床醫學(xué)與人工智能之間橋梁的“AI臨床科學(xué)家”和“臨床工程師”。
談及這類(lèi)人才的能力素養,緱水平認為:除了具備跨學(xué)科的溝通協(xié)作能力、數據整理與模型部署能力,還要能將模糊的臨床需求拆解為具體可落地的技術(shù)任務(wù),更要能判斷一個(gè)AI創(chuàng )意究竟是“錦上添花”的技術(shù)炫技,還是真正解決臨床痛點(diǎn)的“雪中送炭”,真正把AI代碼寫(xiě)進(jìn)守護人民生命健康的實(shí)踐中。