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GE医疗发布新影像AI平台:只科研、不诊断

本文作者:李雨晨 2020-03-11 11:07
导语:研究AI技术,如果没有“精准定量”作为基础,一切AI都无从谈起。

近日,作为医疗器械三巨头之一,GE医疗举行了一场特殊的线上发布会,正式推出针对新冠肺炎的CT影像智能分析平台技术——“智赢新冠LK 2.0”。

智赢新冠LK 2.0平台是一个以呼吸系统疾病为中心,基于影像基因组学原理,结合AI技术和图像处理、图像识别方法,提供新冠肺炎CT影像智能化分析的软件平台。值得一提的是,该平台主要用于科研目的,不能用于临床诊断。

GE医疗发布新影像AI平台:只科研、不诊断

会后,多位医生及GE医疗的高管接受了雷锋网在内的采访,详解了LK2.0平台的初衷与未来前景。

LK2.0解决什么问题

影像科成为这次战“疫”前线的重要力量。

不管是新冠肺炎还是其他类型的肺部疾病,在影像科的工作流程中,医生首先要做的就是对病灶进行定位。吉林大学白求恩第一医院放射线科主任张惠茅表示,“看过大量片子之后,医生都很疲惫。很多医生都要在半夜值班,如果AI可以找出病变部位,告诉我们是否有病变,这是一个很有吸引力的功能点。”

其次,找出病灶后,需要把病灶勾勒出来,便于对病灶特征进行分析。然后,相比于肿瘤,新型冠状病毒肺炎的边界并不明确。

此前,在接受雷锋网采访时,依图医疗的副总裁石磊表示,“人眼难以精确分析CT图像2000个单位下的灰阶变化,对视觉不明显的病变,AI可以提供帮助,这方面AI要优于人类,但是否被医生采纳,还取决于医生对AI提供信息的判断和AI提供信息的维度。”

张惠茅主任对LK2.0平台印象最深的点是“组学特征的可视化展现”:“除了新冠肺炎,患者并不是不存在其他病变,例如甲流、乙流、常规的早期肺癌。我们都需要结合临床数据作出诊断。如果AI可以帮助我们从更高维度分析所有的数据,会有很好的使用场景。”

所以,根据这些需求,GE医疗在LK2.0重点做了几件事情:

对于早期无症状病患和不易发现的新冠病灶,GE医疗将AI分析范围拓展到了气管、支气管部分,帮助肺部无明显形态学改变的病例,进行早期病灶识别。GE医疗中国精准医学院副院长赵周社解释说,就目前的指南而言,对气管和支气管的变化分析比较少,所以LK2.0平台专门针对这两者进行定量的分析。

对于新冠中后期复杂病变,平台对肺叶进行快速智能化分割、精准定位病灶和定量评分;结合AI深度学习建模,进一步评估疾病进展、反映病变体积与分布,分析弥漫性病变,预测病情走势。同时,将分隔出来的特征进行影像组学的分析,从而提高检出的准确性。

GE医疗发布新影像AI平台:只科研、不诊断

对于激增的新冠病患数据,平台可对不同型号的CT进行数据规范化处理,统一把数据处理成1毫米的层厚,同时进行批量快速读片处理。

“没有精准定量,AI无从谈起”

GE医疗中国首席市场营销官阎华说到,GE医疗的数字化布局,主要是从疾病出发,利用先进的数字化以及AI技术为临床提供服务,能够有效的迅速应对像疫情这样的突发情况。

据雷锋网了解,LK2.0的前身1.0版本,主要是针对肺结节、肺部炎症和肺功能损伤的定量分析。

GE医疗中国诊断药物业务总经理戴红东向雷锋网表示,此次发布的智赢新冠LK 2.0平台,是由20多位来自海内外的博士,涉及化学、影像学、临床、数学等多学科,还有将近10位人工智能科学家、工程师经过一个月的时间,与十几家医院合作,专门针对新冠病毒在肺部影像方面的特异性和特殊性而开发。

在戴红东看来,LK2.0解决方案的推出,也是GE医疗在中国精准医学、数字化战略的一个缩影。“精准医学的概念提出后,很多年没有得到实质性的进展。但是人工智能技术的出现,为精准医学带来了更大的发展空间。”

据雷锋网了解,GE医疗在内部设立了一个精准医学院,主要分为三个中心:生物医学研究中心、人工智能研究中心和精准定量医学影像研究中心。

该院副院长赵周社表示,“我们不但要重视肿瘤、神经、心血管类疾病,我们更要重视传染性疾病,发挥人工智能技术来在精准医学中的作用。”

GE医疗发布新影像AI平台:只科研、不诊断

为什么会设立这三个部门,赵周社解释了其中的逻辑——如果疾病在形态学上没有明显变化,我们能否通过DNA、蛋白质水平的变化,来推测出疾病的类型。

赵周社的观点很明确:研究AI技术,如果没有“精准定量”作为基础,一切AI都没有办法获得结果。所以,精准医学院要做的第一件事情就是,进行精准定量,有了精准定量作为基础,GE医疗做的第二件事情才是AI。

“研究院就是要用转化医学的理念,定量和分子医学以及分子影像仅仅是一个工具。AI技术也只是帮助我们建立一个模型,模型对不对,我们需要生物医学分析来验证它。三个中心就是互相协作,来实现精准医学的目标。”

在雷锋网的采访中,赵周社也透露,基于1.0平台,GE医疗已经发表了一些肺损伤的文章。今年,GE医疗将会在2.0平台的基础上和15家医疗单位合作,预计到3月底,还会有15篇SCI和国际期刊论文发表。

新冠肺炎研究将成为重点

新冠肺炎疫情对人们的生活造成巨大冲击,但是从另一个角度来看,也启发了更多丰富的研究思路。

作为上海长征医院影像医学与核医学科主任、中国医学影像AI产学研用创新联盟理事长,刘士远教授对新冠肺炎AI产品十分关注,而他也看好这方面的研究:“一方面是因为新冠肺炎本身的医学挑战,另一方面,这些医疗产品会有很好的延展性,新冠肺炎之后的大量肺部炎症和肿瘤的鉴别都有很强的需求。”

刘士远教授的观点得到了印证。3月5日,为应对新型冠状病毒肺炎疫情,按照科学审评的原则和确保产品安全、有效、质量可控的要求,NMPA器审中心制定了《肺炎CT影像辅助分诊与评估软件审评要点(试行)》的通告。

刘教授表示,“医疗AI的归口管理单位在积极进行新冠肺炎AI产品的质量标准制定、临床评价制定。影像科的医生也非常接受。因此,新冠肺炎的AI产品是有政府的支持、有医生的接受、有公司积极参与,相信会有很好的前景。”

当然,基于CT影像的肺部AI产品从几年前就开始研发,但是至今还没有一款产品获批,本身有其产品端的“难关”。因此,可以理解为其“子系统”的新冠肺炎AI产品也面临着很大的挑战。

首先,关于新冠肺炎的诊断标准还没有完全明确,基于CT影像的标注标准都是各家公司“各自为政”。

其次,单纯的深度学习远远解决不了肺炎AI产品研发的整体问题。刘士远教授表示,“肺炎比肺结节更加复杂,它的维度更多,需要考虑的因素也更多。例如,图像分割就非常困难,由此带来的算法挑战也会很大。”

最后,是产品迭代能力。前段时间,由于临床病例管理的限制,以及一线医生的参与度不够,新冠肺炎AI产品的迭代能力还不强。“我觉得AI产品尤其是新冠肺炎的产品,距离真正用于临床还有比较长的路要走,要大家一起做更多的努力。”

武汉大学中南医院影像科主任徐海波教授也谈到了新冠肺炎AI产品面临的一些问题。“我们现在合作研发的参照这些重症这些标准,很多参数还没有完全匹配,今后我们很有可能跟GE医疗公司基于LK2.0再次合作,科学上是无止境的。”

当然,徐海波教授看好LK2.0平台的前景。“未来不仅是LK2.0,很多AI软件的探索之路都还很长。毕竟,我们对新冠肺炎的了解太少。SARS已经过了17年,我们都还没有完全了解清楚。”

刘士远教授也对新冠肺炎AI产品的未来表示乐观。

“现阶段来看,疫情进入比较良好的控制形势下,希望未来在这些科研平台的基础上,为更多肺部疾病的诊断、鉴别、量化、分级,疗效评价,或者出院标准判断,提供更多维度的信息,更好地为所有的患者服务。”

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