醫(yī)療影像閱讀迎來“智慧醫(yī)生”,AI讓閱片更輕松

在去醫(yī)院看病的時候,很多人都“照”過CT、核磁共振成像、心電圖……通過這些影像,醫(yī)生可以對病情做出判斷。但是,閱讀醫(yī)療影像不僅需要特定領域的專業(yè)素養(yǎng),而且非常耗費時間。當前我國醫(yī)療影像數據正在以每年30% 的速度快速增長,快速增長的醫(yī)療影像閱讀需求不僅給醫(yī)生帶來了沉重的工作負擔,也導致單個患者診療進程延長甚至可能出現延誤,從而可能導致錯過最佳診療時機。此外,由于醫(yī)療影像本身的復雜性,醫(yī)生在長時間繁冗枯燥的閱讀醫(yī)療影像工作中也存在誤讀誤判的可能。

為了解決這些問題,人工智能(AI)閱片系統(tǒng)應運而生。它不僅能通過人工智能算法“看懂”醫(yī)療影像,還能“自我學習、自我校準”,并自動地生成閱片報告,輔助醫(yī)生進行治療,能夠有效協(xié)助醫(yī)生進行輔助診斷,降低工作負擔,加快診療流程。但是,很多人擔心的是,人工智能閱片靠得住么?真能達到醫(yī)學上令人信服的診斷正確率么?

為了解開大家心中的這個疑問,中央電視臺《機智過人》欄目專門進行了探究:欄目組特地邀請了兩個團隊,一方是由15位擁有豐富臨床經驗的主任醫(yī)師組成的醫(yī)生團隊,另外一方則是健培科技的“啄醫(yī)生”機器人閱片系統(tǒng),雙方需要各自從30套胸部CT片中診斷出欄目組事先準備好了的10個潛在病例。而“比試”結果證明,雙方均在這些CT片中找全了10個問題病例,而“啄醫(yī)生”用時更短,顯然,獲勝一方是“啄醫(yī)生”機器人閱片系統(tǒng)。

上面出現的“啄醫(yī)生”是健培科技研發(fā)出的 AI 醫(yī)療影像系統(tǒng),該系統(tǒng)可以通過“判斷疾病識別、分類疾病——搜集證據分割、定位病灶——綜合會診聯合、可靠確診”等步驟,對于醫(yī)學影像進行自動分析,給出高可靠性的識別結果,輔助醫(yī)生診斷。經過訓練模型到應用至臨床,再不斷更新迭代模型,啄醫(yī)生閱片機器人的診斷速度、準確率等主要指標均處于行業(yè)領先地位,目前在肺結節(jié)閱片診斷上可達到 95% 的準確率。

醫(yī)療影像閱讀迎來“智慧醫(yī)生”,AI讓閱片更輕松

圖1:啄醫(yī)生閱片機器人

  與英特爾合作,讓推理性能更進一步

雖然“啄醫(yī)生”的準確率與效率已經得到了實踐的充分驗證,但是對于健培科技來說,其希望能夠持續(xù)提升“啄醫(yī)生”的推理性能,這樣不僅能夠提升人工智能閱片效率,滿足三維醫(yī)療影像閱讀、三維影像重建等負載的支撐需求,而且能夠支持醫(yī)院以盡量小的硬件成本,滿足更多醫(yī)療影像的分析需求,推動“啄醫(yī)生”在更多醫(yī)院的落地。

基于第二代英特爾® 至強® 可擴展處理器、英特爾 OpenVINO™ 工具套件等產品,啄醫(yī)生打造了新一代的“啄醫(yī)生”智能診斷服務平臺解決方案。其中,第二代英特爾® 至強® 可擴展處理器實現了對于通用計算能力和并行計算能力的兼顧,集成了英特爾® 深度學習加速(英特爾® DL Boost)技術,針對深度學習訓練和推理可提供更高的性能,為“啄醫(yī)生”基于大量數據學習后的實際案例推理提供了卓越的計算性能基礎。

英特爾® OpenVINO™ 工具套件分發(fā)版則提供了高度優(yōu)化的結合了英特爾硬件的神經網絡計算能力,以及主要推理優(yōu)化模塊:英特爾® 深度學習部署工具包(英特爾® DLDT)。英特爾® DLDT包含模型優(yōu)化器(MO)和推理引擎(IE)兩個模塊,可實現模型訓練推理到部署環(huán)境之間的快速轉換,執(zhí)行靜態(tài)模型分析并調整深度學習模型,以在終端目標設備上實現最佳執(zhí)行。

英特爾® OpenVINO™ 工具套件分發(fā)版的應用實現了立竿見影的效果,雙方的測試證明,與不使用英特爾® OpenVINO™ 工具套件分發(fā)版的“啄醫(yī)生”系統(tǒng)相比,前者可以在確保精度的前提下,推理性能達到了 13.15 倍的提升,高效滿足肺結節(jié)輔助診斷和篩查。

醫(yī)療影像閱讀迎來“智慧醫(yī)生”,AI讓閱片更輕松

圖2:在50個病例上肺結節(jié)篩選平均推理性能

  “AI+醫(yī)療影像”讓生活更美好

除了提升閱片效率之外,“啄醫(yī)生”等 AI 醫(yī)療影像系統(tǒng)一個重要意義在于,隨著個人電子病歷的普及和發(fā)展,AI+醫(yī)療影像技術有了更廣闊的發(fā)展空間。“啄醫(yī)生”能夠支持醫(yī)療機構在復雜的醫(yī)療影像中快速生成準確的分析結果,而無需依賴專業(yè)技能強大、經驗豐富的醫(yī)生——培養(yǎng)這些醫(yī)生上不僅要耗費大量的資源,而且其在地域、醫(yī)院之間的分布存在著廣泛的不均衡性,這對于疾病的治療產生了不可忽視的影響。特別是對于基層的醫(yī)院來說,其很難充分滿足醫(yī)療影像閱讀所需要的醫(yī)生資源與專業(yè)門檻,因此不少復雜的醫(yī)療影像需要傳輸到其它醫(yī)院進行分析。而在擁有 AI 醫(yī)療影像工具之后,醫(yī)院可以快速、便捷、準確地對于醫(yī)療影像進行分析,并輔助進一步的診療活動。

依托全面的人工智能產品組合和端到端的解決方案覆蓋,英特爾正在與健培科技等合作伙伴進行合作,將面向醫(yī)療行業(yè)的人工智能算法、基礎設施、軟件工具、數據等融合起來,提供高度靈活和多種優(yōu)化的解決方案,推動人工智能在診療活動中扮演更重要的角色,賦能醫(yī)生為更多患者提供更需專業(yè)知識和更細致的診療服務。

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