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品信生物工程:一台仪器实现液基细胞学TBS与细胞DNA定量分析人工智能联合诊断

作者:焦艳丽 2020-05-24 08:00

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推动一个领域的创新与发展,一定需要基础领域的科技奠定基础,更需要在这个时间有一个感于担当的灵魂人物或团队出现,挑起大粱,快速推动人工智能运用于医疗病理诊断领域。近些年,就有两位湖湘学者走在了时代的前沿——刘剑锋、梁毅雄。


2010年,人工智能、深度学习技术在语义识别和图像识别方面的研究逐渐成熟,在自动化和智能图像识别方向钻研多年的刘剑锋和梁毅雄开始考虑将人工智能技术产业化。“我们希望人工智能技术能够真正解决实际问题,而不是仅停留在科研层面。”


经过调研,刘剑锋认为,癌症早筛是一个适合人工智能的创业领域。一方面,癌症已经成为威胁人类健康的主要疾病,早筛能够有效降低癌症发病率和死亡率,是一件对健康中国具有重要社会效益的事情;另一方面,人工智能对癌症早筛领域意义重大,为提高癌症筛查准确率、效率和覆盖率提供了新机遇,是助推癌症诊断水平提高的有力措施。


故此,刘剑锋和梁毅雄在2013年创立了品信生物工程有限公司,专注于将人工智能技术应用于癌症早筛领域。


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左:创始人兼总经理刘剑锋

右:创始人兼首席技术官梁毅雄


创始人兼总经理刘剑锋是中南大学自动化学院副教授、美国密歇根州立大学访问学者,在自动化网络控制系统、光电测控仪器仪表、智能硬件系统等领域具有丰富的精密运动控制系统设计开发、项目管理经验。


创始人兼首席技术官梁毅雄是中科院自动化所博士后,中南大学计算机学院副教授,美国卡耐基梅隆大学机器人研究所访问学者,曾主持完成人脸图像识别、尿液沉渣分析、细胞病理图像识别等多个智能识别算法研究。在多模态医疗成像技术、图像处理技术、生物信息学、生物数据分析、人工智能、机器视觉和数据挖掘等方面有丰富的经验。


凭借着两位创始人在自动化、人工智能领域的多年经验和深刻洞察,品信生物工程研发出了人工智能宫颈癌筛查完整解决方案,旗下产品覆盖自动化样本前处理、数字化病理切片、智能精准诊断、大数据云计算分析环节,可提供精准、便捷、快速、高通量宫颈癌检测技术和服务。


值得注意的是,品信生物工程已经成功研发出液基细胞学TBS+DNA双智能诊断系统,用于进行DNA定量分析的玻片和液基细胞学检测的玻片可使用同一台仪器进行扫描分析,只需采样一次,能够有效提高筛查检出率和准确性。


宫颈癌早筛技术已经成熟,关键是要降低对人的依赖


全球子宫颈癌发病现状并不乐观。WHO的数据显示,2018年全球子宫颈癌新发病例为5698万。国家癌症中心2019年发布的报告显示,2015年宫颈癌发病率为6.25%。


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WHO数据:2018年全球子宫颈癌新发病例5698万


早筛是降低宫颈癌发病率的重要手段,多年来,我国一直大力普及宫颈癌筛查。2009年,我国开始在农村妇女中实施“两癌”筛查项目;2019年8月,卫健委将农村妇女“两癌”检查项目管理工作正式列入国家基本公共卫生服务项目工作中;2019年,《健康中国行动(2019-2022年)》指出,到2022年,农村适龄妇女“两癌”筛查县区覆盖率达到80%以上。


液基细胞学检测是宫颈癌筛查的主流手段,已经发展成熟,检出率和准确率都较高。但是,在政策的有利支持和筛查技术已经成熟的情况下,我国宫颈癌筛查覆盖率与目标覆盖率仍然相差甚远。刘剑锋表示:“目前我国适龄妇女宫颈癌筛查普及率不到20%。”


这其中最为主要的原因是我国病理医生缺口过大。液基细胞学检测涉及多个人工操作流程,制片、染色及阅片环节都需要专业的病理医生操作,尤其是阅片需要有经验的病理医生镜下阅片。由于病理医生工作量大,人工阅片主观性强、误差大,易出现漏诊和误诊。据了解,我国病理医生不到2万人,缺口高达9万人,远远不能满足数量庞大的适龄妇女的宫颈癌筛查需求。


刘剑锋谈到:“总的来说,我国宫颈癌筛查技术已经成熟,关键是要通过新技术的应用,帮助病理医生提升效率和准确率,从而提高宫颈癌筛查的数量,加大覆盖率。”


人工智能为提高宫颈癌筛查覆盖提供了可行路径。人工智能可辅助医生提高诊断准确率和检出率,使结果客观、统一、可重复、全自动化,实现规模化的样本检测。


品信生物工程的首个癌症早筛项目就是瞄准宫颈癌早筛细分领域,通过开发人工智能宫颈癌筛查完整解决方案,减少病理医生的工作量,提高检测准确率。公司将专家们在《中国大陆宫颈细胞学筛查技术实施的现状及缺憾》一文中所推荐的“宫颈癌的三阶段分层/流筛查策略”变为现实,即第一阶段:采用细胞 DNA倍体分析和TCT自动化联合进行大规模初筛;第二阶段:第一阶段筛查结果异常者,细胞病理医师进行TBS复核诊断;第三阶段:阴道镜宫颈组织活体组织病理形态检查诊断。


解决方案覆盖宫颈癌筛查全流程,保证结果一致性


刘剑锋表示,宫颈癌检测的各个环节都有可能影响最终检测准确率。例如,使用不同厂家的试剂和扫描仪器,以及采用不同的制片方式制成的片子、细胞的保存形态、采集到的图像等都会有所差异,会影响后续的检测结果。


为了保证宫颈癌检测的一致性,品信生物工程自主研发的人工智能宫颈癌筛查解决方案覆盖了检测全流程。


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品信生物工程在样本前处理环节实现自动化,可减轻操作人员工作强度;在病理切片环节实现数字化,通过数字化切片扫描、搭建数字切片数据库,实现信息快速传输、长期存储;在阅片环节通过DNA倍体定量分析、液基细胞学智能分析、组织学智能诊断、多病种精准诊断,保证结果精准、统一、可重复;在分析环节,通过云端大数据分析平台进行病史长期无损存储、健康大数据跟踪、辅助临床诊断、中短期病情预测。


研发人工智能宫颈癌筛查完整解决方案也需要面临更高的技术门槛,涉及更多的学科,对研发人员提出了更高的要求。品信生物工程通过多自由度微位移平台的精准控制技术、基于机器学习的快速自动聚焦技术、基于深度学习的特征提取技术以及高性能分类器的智能训练技术等核心关键技术保证检测的稳定性、准确性和高效率。


值得一提的是,品信生物工程研发出了液基细胞学TBS+DNA双智能诊断系统——吉米娜,只需一次取样,用于进行DNA定量分析的玻片和进行TCT液基细胞学分析的玻片可使用同一台仪器进行扫描分析,提高检出率和准确性。刘剑锋谈到:“液基细胞学TBS与细胞DNA定量分析联合诊断不仅可以提高检测的敏感性,还能从更多的维度反应病变的情况和发展趋势,方便医生进行后续的干预治疗。”


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液基细胞学人工智能辅助诊断系统——吉米娜


希望行业给人工智能技术充分的时间成长


经过7年的沉淀,品信生物工程已经在人工智能辅助宫颈癌筛查方面积累了大量经验,科研团队专业优势覆盖生物工程、基础医学、临床医学、光学、信息学、计算机科学等多个专业。目前,公司已经获得多项知识产权和多个产品注册证,被评为湖南省高新技术企业,公司也已经累计完成2轮融资,投资方包括美康生物等。


业务模式方面,品信生物工程开辟了多种业务模式。公司的仪器和耗材已经销往全国近百家医院和第三方检测机构。公司也已经和多家政府、妇幼保健院、第三方检测机构达成合作,共建宫颈癌筛查诊断中心,提供仪器耗材和技术培训服务,直接提供样本检验服务。同时,公司和基层医院、医联体、远程病理服务运营平台合作共建了远程病理诊断中心,提供远程诊断平台,对接专家资源提供远程诊断服务。


刘剑锋认为,人工智能辅助宫颈癌筛查势必是未来的发展趋势。接下来,品信生物工程将继续深耕宫颈癌早筛领域,针对不同的样本,进行大量的测试,不断打磨、完善公司人工智能宫颈癌筛查解决方案。另外,公司也会利用显微医学图像智能分析技术,对不同的样本,如尿液、痰液、胸腹水等进行检测,开发更多的疾病检测解决方案,辅助医生进行诊断。


同时,刘剑锋也指出了人工智能辅助宫颈癌筛查存在的挑战。“首先是行业内的产品标准不统一,质量参差不齐。其次,临床医生接受新事物需要一个过程。另外,目前缺少关于人工智能产品的具体审批细则和相关政策,行业还比较混乱。”刘剑锋希望,行业既不要过度捧杀人工智能,也不要全盘否定,能够给新技术、新仪器成长的空间。

对该公司感兴趣的朋友请联系融资助手小云:DongMai_Investent


注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。如果您有资源对接,联系报道项目,寻求合作等需求请填写需求表

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