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智能机器人、AI融合传统超声技术,能够打破基层医疗困境吗?

作者:张彩妮 2021-09-22 08:00

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乳腺癌已成为全球第一大癌,其早筛至关重要。


今年世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布了一组数据,揭示出这一严峻事实。数据显示,2020年全球乳腺癌新发病例高达226万例,超越肺癌220万例的数量,成为全球第一大癌。面对这一现状,相关研究表明,乳腺疾病的正确诊断,尤其是乳腺癌的早发现和早治疗,对于预后具有决定性影响,早期乳腺临床治愈率甚至可达90%以上。做好乳腺疾病筛查,成为解决这一问题的关键所在。


在乳腺检查中,超声可以说是最为常规且最佳的检测方法,也是解决基层看病难、看病贵等问题的一大突破口,对于乳腺疾病的诊断具有重要价值。相较于乳腺X线检查、常规乳腺MRI检查及影像引导下的乳腺组织学活检等检查手段,超声检查具有无创、灵敏度高、图像实时呈现、费用相对低廉等诸多优势。也是执业医生能够最快获得,无辐射且较便宜的医学诊断工具之一。


但另一方面,超声检查一直以来却存在两大痛点。其一,不同于CT、MRI的静态影像,超声是低分辨率成像且需要在动态过程中实现判读,超声医生检查过程存在一定主观性,标准化问题悬而未决。其二,由于超声医生读图的主观性,以及动态影像干扰因子较多等因素,超声检测结果非常依赖于医生的经验,优质医生缺口亟待填补。


通过智能化的辅助诊断,简化超声检查流程、提升诊断效率、提高治疗精准度、加强基层医生及年轻医生诊断水平,让患者获得更准确的诊断建议和个性化治疗方案,成为解决标准化难题、填补优质医生缺口实现乳腺超声检查量化的关键所在。


近几年,中国相继提出“人工智能计划”、“中国健康2030”等战略,点明了将人工智能应用于医疗领域,对于传统经验医学转向以及提升国民健康水平的价值。眼下,超声影像组学在中国已有相关积淀,而人工智能则为超声提供了一个难得的机会,其价值不可否定。


AI+机器人,解决超声筛查问题


医学影像是AI技术应用的重要领域。动脉橙数据库2021年数据显示,标签中存在人工智能技术的公司多达480家,其中有98家从事放射科相关业务。但超声由于扫查方式不同、超声设备不同、数据非标准、动态影像影响因子多等客观因素,其算法模型的搭建并非易事。


对于企业而言,技术上的高要求与标准训练数据的缺失,要进入赛道并非易事。搭建起标准化数据库、突破技术难点、将传统技术与深度学习相结合,成为攻克难关的关键。


2018年,深圳瀚维智能医疗科技有限公司(以下简称“瀚维医疗”)于深圳成立,以乳腺癌群体筛查为切入点,建立起一站式解决方案。简单来说,瀚维医疗攻破乳腺癌筛查难题的思路在于以乳腺临床为核心,以AI数据为桥梁,以机器人技术为载体,打造全方面的乳腺癌筛查平台。


在访谈中,瀚维医疗创始人孙熙告诉动脉网:“过去医疗领域所生产的产品叫做工具,是给医生使用的,但医生数量若存在缺口,工具再多也只是在限定基数上提效赋能。如今乳腺癌筛查最核心的问题在于可及性差、可覆盖量低、医生缺口大,瀚维医疗希望能够通过自身的产品化解决这一系列问题。我们所抓住的突破点就在于人机合一。解决了人机合一的问题,输出的就是服务,筛查的可及性就和医生的数量与质量没有关系。


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乳腺癌筛查智能化解决方案


瀚维医疗将软件和硬件结合起来,在机器人技术上叠加AI算法,在AI算法上再叠加网络协同,构成系统竞争,自主研发全球首款智能乳腺超声机器人AIBUS并构建爱维星云女性两癌筛查智能全流程管理平台。通过让智能机器人操作超声,实现乳腺超声检查的标准化与自动化,输出标准化乳腺超声影像数据,以此改善超声技术对医生存在依赖性的现状,解决超声检查中基层医生及年轻医生读图缺乏经验等问题。


该产品解决乳腺癌筛查问题的具体流程可分为三个阶段。


第一阶段瀚维医疗以其机器人技术解决乳腺癌筛查的人力问题,现场无需超声医生,只需通过机器人现场扫查获得标准化全乳动态超声影像数据,提高了筛查的可及性;

第二阶段即通过算法及AI技术辅助,解决高效判读问题。将相关超声图像自动传输至云端计算器,通过AI辅助阅片,判断筛查者有无病灶;

第三阶段则通过人机结合,进一步对诊断结果进行把关。经机器筛查后,再由医生远程阅片判读,呈阴性则为筛查者建立电子健康档案,呈阳性则进一步对患者进行诊断治疗。大范围提高了筛查服务能力,并且保质保量。


孙熙阐释了其商业逻辑:“我们一直认为未来的商业竞争中,经由系统思维输出的整套产品其竞争维度是高于单一产品和技术的竞争维度的。将两项技术融合创新,才能在本质上解决问题。未来智能医疗其实也处在这样一个时代之中,把主流的医学影像技术与机器人、人工智能等技术相结合,形成智能化人机合一产品,直接输出服务结果,才能从根本上破除基层医疗资源缺失等问题。而我们的定位也很清晰,就是解决基础医疗大健康、癌症预防等等基本公共卫生问题。”


经相关临床试验验证,瀚维医疗智能乳腺超声机器人AIBUS系统在进行乳腺癌筛查时,其乳腺癌的敏感度为71.4%,特异度为96.1%,阳性预测率为5.03%,与5-10年工作经验的常规超声医生对照组相比没有差异。 AIBUS系统与拥有5-10年经验的超声医生相比,Kappa=0.724,P=0.005,表明AIBUS系统在乳腺癌筛查场景下达到了5-10年工作经验的三甲医院超声医生的平均水准,AIBUS在用作乳腺癌的诊断时,表现出乳腺癌优异的诊断效率。


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瀚维医疗智能乳腺超声机器人AIBUS系统


截止目前,瀚维医疗已与301医院、中山孙逸仙纪念医院、北方战区总医院、华西公共卫生、深圳科创委、湘雅附二医院、浙江省妇幼保健院等建立起合作,对智能超声扫查和诊断分析的关键技术研究、产业化战略;机器人扫查+医生阅片与超声医生阅片结果对比;基层群体规模化乳腺癌筛查系统关键技术及临床验证等进行研究,对关键技术进行深化与突破。


其智能筛查系统落地方案每例扫查时间约为3分钟,每天可完成约120例病例筛查。据统计,传统模式下一名医生每年约能进行1000例病例筛查,而瀚维医疗所研发的AIBUS每年约能完成15000例病例筛查。经相关推算,在不增加医生资源的情况下,瀚维医疗所研发医疗产品2年时间可实现80%筛查覆盖率。


横纵双引擎,扩大商业化半径


超声技术系统闭环解决方案搭建完毕,下一步则是解决商业化问题,瀚维医疗盯准了基层医疗市场。


面对产品落地等具体商业化过程中可能存在的问题,孙熙解释到:“未来基层医疗一定是采购服务,而不是采购设备。我们的战略思路很简单,我们的收入来源于服务分成。我们通过输出服务,在扩大医疗筛查范围的同时,降低基层在采购设备层面的资金压力问题,以此为基点切入基层医疗。”


凭借这一战略,瀚维医疗已为广东、福建、深圳、浙江、江苏、四川、贵州、河北等区域提供筛查服务,今年上半年其筛查已逾99场,累积超10万人次。未来,瀚维医疗还将以筛查技术与机器人+人工智能技术为核心,驱动企业持续发展,逐步完善智能超声机器人核心平台。同时,企业还将以此核心技术为基点,向外延伸甲状腺、颈动脉、胎儿、宫腔镜手术导航等超声机器人系列产品,逐渐拓展其海外市场业务。


不仅如此,瀚维医疗还将秉持“横纵双引擎”战略,以乳腺健康服务为纵向生态,与爱康国宾、阿斯利康、罗氏、麦默通等行业知名企业搭建起合作,提高企业在乳腺癌筛查领域的技术壁垒。另一方面,则以国家“两癌筛查”战略及妇女健康相关生态搭建横向合作,与达安基因、金域医疗、华大基因等建立合作关系,拓展技术的应用范围并加深其延展性。


访谈最后,孙熙谈及了他的愿景:“我们希望通过‘互联网+智能筛查技术’的广泛应用,可以形成乳腺大数据保险生态体系,以乳腺癌筛查作为全民乳腺健康防治的入口,实现与上级单位钼靶、病理等手段及乳腺医生联动的转诊、确诊、治疗、康复的闭环,真正实现了乳腺癌分级诊疗体系,凭借自身在技术和战略上的优势真正破解基层筛查难题。并根据人群分布情况,灵活实行基层社区医院定点检查与乳腺癌筛查车流动体检模式相结合,实现大范围无边界的乳腺癌群体筛查。”


在《创新者的处方》中,克里斯坦森指出,大多数颠覆存在三大推动因素:简化技术、商业模式创新、颠覆性价值网络。或许,算法与AI技术、机器人等智能终端技术,或者是两项技术的融合发展都还在路上。但只要路上还有人在走,便一定能实现从0到1的突破,最终实现技术的大众化应用。而瀚维医疗所给出的处方,定有其意义所在。

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