阿里AI貢獻(xiàn)抗疫硬核力量:已診斷3萬多疑似病例CT影像,準(zhǔn)確率96%
天下網(wǎng)商記者 黃天然
日前,《新型冠狀病毒感染肺炎診療方案第六版(試行)》已將CT影像納入診斷標(biāo)準(zhǔn)之一。疫情伊始,病毒核酸檢測(cè)一直被認(rèn)為是診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但核酸檢測(cè)存在“假陰性”比例高、檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)、試劑短缺等問題,嚴(yán)重影響新冠肺炎的快速診斷。
在CT影像的輔助下,診斷效率快速提升。但新的問題也接踵而至,依靠影像醫(yī)生肉眼鑒別效率低,面對(duì)龐大的接診數(shù)量,一線醫(yī)生不堪重負(fù)。那么,人工智能技術(shù)能否幫助醫(yī)生做快速診斷呢?

據(jù)2月23日最新消息,由阿里達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新冠肺炎CT影像人工智能識(shí)別算法問世之后,它已對(duì)3萬多個(gè)臨床疑似病例進(jìn)行了診斷。實(shí)際結(jié)果顯示,單個(gè)病例影像數(shù)據(jù)的上傳和分析可在20秒內(nèi)完成,準(zhǔn)確率達(dá)到96%。

就在一周前,這一AI應(yīng)用最初在有河南“小湯山”之稱的鄭州岐伯山醫(yī)院上線,而后迅速在湖北、上海、廣東、江蘇等16個(gè)省市鋪開,如今已有41家醫(yī)院應(yīng)用這項(xiàng)診斷技術(shù)。接下來,它還將很快部署到全國(guó)100多家新冠肺炎定點(diǎn)醫(yī)院。
發(fā)現(xiàn)新冠肺炎有了AI“火眼金睛”
疫情如火,提升診斷效率是抗疫時(shí)期一線醫(yī)護(hù)人員和患者們的最迫切訴求之一。
自2月3日開始,陸續(xù)有武漢影像科醫(yī)生、海外放射專家提出建議,新冠肺炎的確診依據(jù)需作出重大調(diào)整:盡快以CT影像檢測(cè)代替核酸檢測(cè)陽性作為臨床確診主要依據(jù),患者可及早接受隔離診療,從而盡快切斷傳染源。
面對(duì)當(dāng)下疫情診斷的迫切需求,2月4日,阿里達(dá)摩院聯(lián)合阿里云共同發(fā)起“新冠病毒肺炎AI輔診助手”的研發(fā),為前線醫(yī)護(hù)人員提供更加高效CT影像診斷方法,30多位達(dá)摩院技術(shù)工程專家日夜“連軸轉(zhuǎn)”,開發(fā)一款專門針對(duì)新冠肺炎的“診斷利器”。
新冠肺炎患者的CT胸片,影像特征表現(xiàn)為單肺或雙肺多發(fā)、斑片狀或節(jié)段性磨玻璃密度影等細(xì)微變化。一位病人的CT影像大概有300張左右,每診斷一個(gè)病例,醫(yī)生對(duì)CT影像肉眼分析耗時(shí)大約為5-15分鐘。一名醫(yī)生每天連續(xù)不間斷工作12個(gè)小時(shí),只能診斷大概72個(gè)病例。

可見,輔助醫(yī)生做快速診斷的需求已經(jīng)迫在眉睫。據(jù)阿里巴巴集團(tuán)副總裁、達(dá)摩院高級(jí)研究員華先勝介紹,為開發(fā)這一AI輔診助手,他們先是收集到了5000多個(gè)病例的CT影像樣本數(shù)據(jù),訓(xùn)練模型學(xué)習(xí)樣本的病灶紋理,研發(fā)出一套全新的算法模型。

阿里工程師現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試CT影像產(chǎn)品
然后在鐘南山等多個(gè)權(quán)威團(tuán)隊(duì)發(fā)表的關(guān)于新冠肺炎患者臨床特征的論文、最新診療方案,以及新冠肺炎病例數(shù)據(jù)等信息資料的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行快速迭代優(yōu)化。
達(dá)摩院算法團(tuán)隊(duì)在4天內(nèi)就構(gòu)建出一個(gè)識(shí)別模型,加上先前積累的“肺部CT多病征智能診斷”數(shù)據(jù)庫,并與浙大醫(yī)院、萬里云和長(zhǎng)遠(yuǎn)佳等多家機(jī)構(gòu)合作,最后順利通過了鄭州岐伯山醫(yī)院的臨床測(cè)試。

AI自動(dòng)識(shí)別新冠肺炎病例CT胸片
結(jié)果令人欣喜:從上傳CT圖像到給出診斷結(jié)果,AI只需要20秒,區(qū)分新冠肺炎患者的準(zhǔn)確率達(dá)到96%。
不僅如此,這套技術(shù),還能直接算出病灶部位的占比比例,量化、預(yù)測(cè)病癥的輕重程度,大幅度提升診斷效率,為患者的治療爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。
華先勝解釋,這不僅得益于達(dá)摩院醫(yī)療AI團(tuán)隊(duì)多年的技術(shù)積累——醫(yī)學(xué)影像識(shí)別一直是其研究中的重要方向,還在于合作伙伴們的全力支持,他們?yōu)檠邪l(fā)算法提供數(shù)據(jù)支撐,也在算法系統(tǒng)的推廣過程中給出了極大幫助。

阿里云工程師在鄭州岐伯山醫(yī)院
此外,云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)也在這次算法研發(fā)與推廣中體現(xiàn)了出來。華先勝說,這一算法研發(fā)成功后就在阿里云上線了,全國(guó)各地的醫(yī)院只要接入公有云,就能快速免費(fèi)調(diào)用這一服務(wù)。
目前,全國(guó)已有四十多家醫(yī)院應(yīng)用了這一技術(shù),其中包括位于武漢的第六醫(yī)院,一周內(nèi)就能獲得這樣的戰(zhàn)果,有達(dá)摩院AI算法的功勞,但也離不開背后阿里云的支撐。
AI助力100%準(zhǔn)確的基因測(cè)序診斷法落地
《新型冠狀病毒感染肺炎診療方案第六版(試行)》指出,確診病例診斷標(biāo)準(zhǔn)為具備以下病原學(xué)證據(jù)之一者,一為核酸檢測(cè)新型冠狀病毒核酸陽性;二為病毒基因測(cè)序,與已知的新型冠狀病毒高度同源。
在臨床試驗(yàn)中,核酸檢測(cè)方式存在明顯的誤差。危重癥醫(yī)學(xué)專家、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng)王辰院士在接受央視采訪時(shí)表示,新冠肺炎患者通過核酸檢測(cè)只有30%-50%的陽性率,會(huì)出現(xiàn)很多“假陰性”的狀況。

核酸檢測(cè)
相比核酸檢測(cè),病毒基因測(cè)序通過因組做全量的比對(duì),檢測(cè)的準(zhǔn)確率可達(dá)100%,而且耗時(shí)更短、更方便。
2月1日,浙江省疾控中心上線自動(dòng)化的全基因組檢測(cè)分析平臺(tái),背后正是利用阿里達(dá)摩院研發(fā)的AI算法。達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)針對(duì)新型冠狀病毒基因進(jìn)行特征分析,采用分布式設(shè)計(jì)的分析算法,并基于蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(PDB)等公共數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法的優(yōu)化訓(xùn)練。

達(dá)摩院算法專家在疾控中心基因檢測(cè)分析現(xiàn)場(chǎng)
每次測(cè)序過程都會(huì)產(chǎn)生海量基因數(shù)據(jù),而在AI算法的加持下,可以一次對(duì)幾十萬到幾百萬條DNA分子進(jìn)行序列測(cè)定,使得對(duì)一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進(jìn)行細(xì)致全貌的分析成為可能。原本需長(zhǎng)達(dá)120分鐘的基因分析可縮短至半小時(shí),并能精準(zhǔn)檢測(cè)出病毒的變異情況,為后續(xù)疫苗與藥物研發(fā)提供支撐。
華先勝透露了這一平臺(tái)的應(yīng)用情況:“每天都在工作,準(zhǔn)確率近乎100%,正進(jìn)一步推廣到更多地方使用。”

在華先勝看來,此次達(dá)摩院多項(xiàng)成果的應(yīng)用,不僅是多年積累技術(shù)實(shí)力的體現(xiàn),也表明了“醫(yī)療AI”的價(jià)值在這次抗疫中得到驗(yàn)證,這將會(huì)對(duì)醫(yī)療行業(yè)和公眾產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
在AI的助力下,整個(gè)醫(yī)療行業(yè)將迎來數(shù)字化和智能化程度大幅度提升。在突發(fā)疫情之下,AI迅速擔(dān)當(dāng)起重任,這也讓未來“醫(yī)療AI”的前景變得更加明朗。
“就像是我們地圖上的GPS導(dǎo)航系統(tǒng),可以告訴我們下一步怎么走到達(dá)目的地一樣,在未來數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)的幫助下,我們可以實(shí)時(shí)對(duì)自己的身體狀況做出判斷和健康指導(dǎo)。雖然今天看來似乎還有些遙遠(yuǎn),但是當(dāng)我們將來擁有的數(shù)據(jù)越來越多、設(shè)備越來越豐富、技術(shù)越來越強(qiáng)的時(shí)候,相信我們可以做到這一點(diǎn)。”華先勝說。
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