世界人工智能大會建立醫(yī)療AI標準數(shù)據(jù)集,AI發(fā)展仍需處理多個數(shù)據(jù)問題
7月9日,為期三天的2020世界人工智能大會在上海世博中心開幕。此屆世界人工智能大會以“智聯(lián)世界、共同家園”為主題,聚焦“AI技術趨勢”、“AI賦能經(jīng)濟”以及“AI溫暖家園”三大議題。
作為全新的產業(yè)變革核心驅動力,人工智能正重構生產、分配、交換、消費等一系列經(jīng)濟活動各環(huán)節(jié),形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求,催生新技術、新產品、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式,尤其是在醫(yī)療領域,AI正重構大健康。
相比與過去的兩屆WAIC,今年的大會更為包羅萬象,寧光、孫春蘭、張文宏、吳凡,諸多行走在新冠疫情抗疫一線的領袖人物也齊聚于此,大會的話題變得更為多元。
大會之后,動脈網(wǎng)對整個WAIC2020大會中對醫(yī)療的影響進行了全面的梳理,同時采訪了部分參與本次大會的企業(yè)與機構,希望從眾多信息之中找到醫(yī)療AI發(fā)展的方向。
全國首個數(shù)據(jù)眼科庫發(fā)布,人工測評公共服務平臺建立
2019年4月,國務院發(fā)布的《新一代人工智能的發(fā)展規(guī)劃》提出了大數(shù)據(jù)時代,群體智能、跨媒體智能、人機混合增強智能、自主智能系統(tǒng)五個新的方向,無疑為中國人工智能技術的發(fā)展打下了一個堅實的基礎。而隨著技術的推進,人工智能正不斷拓寬其可應用的范圍,醫(yī)療領域便是其中之一。
在眾多細分領域之中,“AI+醫(yī)療影像”因最貼近于醫(yī)生的日常工作而收獲了最多的關注,同時也受到最為嚴格的監(jiān)管。但無論如今已經(jīng)頗具規(guī)模的醫(yī)療影像、建設之中的智慧醫(yī)院,還是探索之中的新藥研發(fā),所有與AI相關的領域,都逃不開數(shù)據(jù)的標準問題。
為了解決數(shù)據(jù)的標準化問題,保障人工智能應用的系統(tǒng)安全性、兼容性、可靠性等能力,國家藥監(jiān)局器審中心、信通院等機構深入?yún)⑴c標注制定、產品審評之中,嘗試規(guī)范醫(yī)療人工智能的發(fā)展。
在過去的兩年之中,藥監(jiān)局陸續(xù)制定了《深度學習輔助決策軟件審評要點》、《醫(yī)療器械生產質量管理規(guī)范附錄獨立軟件》、《醫(yī)療器械軟件注冊技術審查指導原則》、《醫(yī)療器械網(wǎng)絡安全注冊技術審查指導原則》等技術規(guī)范制定評測方案,同時成立了人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新合作平臺。從2020年1月起,已經(jīng)陸續(xù)有多款AI軟件通過上述方案獲得了器械三類證。
國家信通院也在積極推進人工智能數(shù)據(jù)標準化、標準數(shù)據(jù)庫建設等項目發(fā)展,在本次WAIC上,中國人工智能產業(yè)發(fā)展聯(lián)盟常務副秘書長王愛華依次介紹了創(chuàng)新平臺近期的三個成果。
第一個成果為糖尿病視網(wǎng)膜病變AI數(shù)據(jù)庫的建立,該成果來源于協(xié)和醫(yī)院負責的真實世界數(shù)據(jù)應用工作組。基準數(shù)據(jù)集及算法評估測試平臺的重要意義不可忽視,它將是推動人工智能模型在醫(yī)療健康領域應用有效性、可靠性、魯棒性、安全性的基礎保障,也是推進人工智能醫(yī)療行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要依托。
第二個成果是協(xié)和醫(yī)院進行了相關數(shù)據(jù)規(guī)范、第三方數(shù)據(jù)庫規(guī)范等形成的糖尿病視網(wǎng)膜病變第三方資質的認證。同時,信通院搭建了醫(yī)療人工測評公共服務平臺,出臺了兩項人工智能產品的技能指標及測試方法。
第三個成果則是建立醫(yī)療人工測評公共服務平臺,為了向大眾提供一個權威、安全、可追溯的平臺,收集不同醫(yī)院、不同醫(yī)療機構的不同病種數(shù)據(jù),進而驗證不同的人工智能相應產品。當然,平臺的搭建方還需針對不同產品和系統(tǒng)制作相應的測試方法,并生成報告。
傳統(tǒng)的醫(yī)療器械在上市前必須通過一系列的檢測測評,同時還要經(jīng)歷長達6個月的臨床試驗,這一產品才有可能獲批上市。王愛華表示:“對于更新、迭代速度較慢的傳統(tǒng)醫(yī)療器械而言,這套程序的合理性已經(jīng)經(jīng)過多年驗證,但對于人工智能這樣更新快、迭代快的新興技術而言,則會存在較大的問題。如果按照傳統(tǒng)器械的程序,每次更新都進行相應臨床試驗的話,沒有產品能夠在審批上跑通。有了這個平臺之后,我們便能幫助企業(yè)快速進行臨床數(shù)據(jù)補充,產品迭代時的臨床試驗能夠很快完成。這便是這一平臺的最大不同點。”
作為第三方平臺,安全性是其正常運行最為重要的前提。王愛華認為,第三方平臺的安全性包含兩個方面,其一源于第三方的數(shù)據(jù)的知識產權問題,因此在構建平臺時,信通院會建立虛擬專用通道對數(shù)據(jù)和產品進行加密,嚴格遵守“只進不出”、“無人工干預”和“測后即焚”三大原則。這樣第三方數(shù)據(jù)以及相關測試產品的安全性才足以得到保障。其二則是測試的可追溯性,以便于對出現(xiàn)問題的測試進行清查與修正。
肺炎AI影像輔診大考,成績單首次公布
標準制定之外,在工信部科技司的指導下,中國信通院、中國人工智能產業(yè)發(fā)展聯(lián)盟、醫(yī)學人工智能研究與驗證工信部重點實驗室聯(lián)合舉行的“肺炎AI影像輔助診斷產品評測”結果公布。通過現(xiàn)場測試和材料審查兩種方式對參評產品的各項指標進行綜合評價,嚴格參考國家標準、行業(yè)標準和國家藥監(jiān)局相關技術審評原則。同時,專門組建評測專家委員會,建立權威評測標準。
最終,上海依圖醫(yī)療技術有限公司、上海深睿博聯(lián)醫(yī)療科技有限公司、北京安德醫(yī)智科技有限公司、杭州健培科技有限公司、平安科技深圳有限公司、上海皓樺科技股份有限公司、上海聯(lián)影智能醫(yī)療科技有限公司7家醫(yī)療AI企業(yè)的肺炎AI影像輔助診斷產品從參評的17家醫(yī)療AI公司中脫穎而出。
這次評測,可謂是打破了之前醫(yī)療AI行業(yè)自說自話、各自為戰(zhàn)的局面,這不僅是首次由官方舉辦的醫(yī)療AI影像輔助診斷產品的同臺競技,更是特殊歷史時刻的“人工智能抗疫產品”測評,意義非同小可。
為了保證此次測評的權威性,此次評測分為功能審查、性能評測、專家評審三部分,其中,功能審查主要評測肺炎AI產品的功能完備性、系統(tǒng)安全性、可靠性、易用性和兼容性;性能測評主要采用已標注測試數(shù)據(jù)進行客觀測試,對肺炎AI產品臨床診斷性能進行指標評價(準確率、靈敏度、特異度和Kappa系數(shù));專家評審則是邀請國內權威臨床專家從產品體驗性、實用性、產品創(chuàng)新性,以及合理性對產品進行評價,同時綜合考慮創(chuàng)新性的特殊功能評價。
據(jù)中國信通院相關人士介紹,測試數(shù)據(jù)是此次測評的另一大亮點。具體而言,此次測評使用了1000例肺炎(包括新冠肺炎和其它各種肺炎),參評的各家醫(yī)療AI企業(yè)用各自的模型(產品)測試。首先,數(shù)據(jù)全部來源于上海市公衛(wèi)臨床中心等7家新冠肺炎定點醫(yī)療機構,在采集過程中充分考慮了采集設備和配置、數(shù)據(jù)多樣化和病例分布三個維度指標。
同時,考慮到魯棒性和抗干擾因素,加入了在實際臨床中經(jīng)常出現(xiàn)的70例非標準影像數(shù)據(jù)。此外,在數(shù)據(jù)標注規(guī)范方面,由組織方制定數(shù)據(jù)標注起草流程,各數(shù)據(jù)提供醫(yī)院組織標注,匯總后由專委會統(tǒng)一確認,這就有效地避免了因標注不統(tǒng)一而可能產生的不合理性。
“性能測試部分是拉開差距的主要原因”,中國信通院相關負責人介紹,性能測試包含“是否肺炎”、“是否新冠”、“病灶位置”。根據(jù)測評結果顯示,大部分企業(yè)產品都能較好地篩查出“是否肺炎”,但在“新冠肺炎鑒別診斷”方面,僅有3家的準確率、靈敏度、特異性在80%以上,其中部分指標在90%以上。
6月19日,工業(yè)和信息化部科技司就公布了在科技支撐抗擊新冠肺炎疫情中表現(xiàn)突出的人工智能企業(yè)名單。以在名單中的安德醫(yī)智為例,根據(jù)疫情期間《人民日報》公開報道情況,“這套新冠AI定性診斷系統(tǒng)不僅能夠實現(xiàn)‘肺炎診斷’,還能實現(xiàn)新冠肺炎與其他肺炎(病毒性肺炎、細菌性肺炎等)的進一步鑒別診斷。”、“在實現(xiàn)肺炎檢出敏感性接近100%的基礎上,新冠肺炎的鑒別診斷準確率(與核酸檢測陽性結果符合率)也能夠達到97.8%以上。”
根據(jù)中國信通院的總體評價,此次測評中脫穎而出的國內醫(yī)療AI企業(yè)的肺炎AI產品已達到較高水平,產品功能已相對成熟和完善,小部分產品實現(xiàn)了針對新冠肺炎的識別。但是,需要注意的是,只有個別產品能夠識別的超過十種肺炎種類,對于病灶的定位精確度尚待進一步提升,性能功能需要通過更多標注數(shù)據(jù)進行訓練。
百家爭鳴,AI落地醫(yī)療全場景
作為推動人工智能發(fā)展的主力軍,各家醫(yī)療人工智能企業(yè)也參與其中,并進行了令人深思的發(fā)言。動脈網(wǎng)選取了其中的4個方向,并提取了其中的核心觀點。
一、AI+互聯(lián)網(wǎng)
東軟醫(yī)療人工智能與臨床創(chuàng)新研究院院長黃峰:人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的結合是為了解決現(xiàn)有醫(yī)療領域中的痛點,即包括醫(yī)療資源不足,分布不均勻,也包括高水平的人才不足,運營成本高等問題。針對這些問題,政府給出了強基層與分級診療作為答案,而解法便是“AI+互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療”。
從技術本身來看,最需要AI幫助的是診療能力不足的基層診療機構。然而,現(xiàn)階段優(yōu)秀的AI軟件和工作站,動輒幾百萬元,這一價格是基層醫(yī)療結構不能承受的,因此人工智能直接下沉到基層是存在困難的。而互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院提供新型商業(yè)模式,可以將人工智能的作用放大,通過醫(yī)聯(lián)體的方式降低區(qū)域醫(yī)療部署費用。
從另一個角度看,互聯(lián)網(wǎng)連接了上下醫(yī)療機構,但互聯(lián)網(wǎng)沒法實現(xiàn)每時每刻的服務,醫(yī)生仍需要休息。這一現(xiàn)實下,我們便需要AI支持的7x24小時在云端值守的智能化應用軟件,幫助醫(yī)生進行智能輔助診斷與分析。
綜上所述,互聯(lián)網(wǎng)與AI是相互促進,相互補充的兩種技術,協(xié)同之下,兩項技術才能更好服務醫(yī)療。
二、AI與5G
安德醫(yī)智董事長梁偉民:AI+5G對于醫(yī)療的改變主要在于三個方面。第一,以醫(yī)院會診為方向的優(yōu)質醫(yī)療資源下沉。第二,推進智慧醫(yī)院建設,通過遠程教學等方式推動基層醫(yī)生教育;第三,公共衛(wèi)生預防預警系統(tǒng)能夠與“AI+5G”進行天然的結合,我們應當推動人工智能預警平臺建立,增強早期傳染性疾病監(jiān)測預警能力。
深睿醫(yī)療CEO喬昕:當牡丹江邊境口岸疫情大爆發(fā)時,深睿醫(yī)療去到了前線,與黑龍江聯(lián)通聯(lián)手在黑龍江口岸城市部署5G醫(yī)療專網(wǎng),實現(xiàn)與當?shù)蒯t(yī)院的信息互通,智慧化醫(yī)院的建設及遠程會診等多項智慧醫(yī)療服務。回憶起來,若是黑龍江口岸城市沒有5G的基礎設施,這次合作也就無從談起。從這個角度來看,5G與AI可以協(xié)同作戰(zhàn),但并不意味著兩者可以在當前可以產生顛覆醫(yī)療的變量,5G與AI都擁有各自發(fā)展的路徑。
三、AI與智慧醫(yī)院
GE醫(yī)療首先創(chuàng)新官戴鷹:突發(fā)的疫情引起了短暫的混亂,也推進的技術的發(fā)展。在這個過程中,我們發(fā)現(xiàn)人工智能在醫(yī)療之中的作用還有發(fā)展的空間,這些發(fā)展主要可分為三個方向。
一是推動智慧醫(yī)院建設。在接下來,醫(yī)院里的傳統(tǒng)設備將會向智能設備轉變。更多AI將植入其中,幫助設備進行采集數(shù)據(jù)、影像掃描時更加精準、更加高效。
二是醫(yī)院智能運營。中國優(yōu)質醫(yī)院中的患者往往人滿為患,合理的運營對于醫(yī)院管理者而言是一個非常大的挑戰(zhàn)。而人工智能能夠對醫(yī)院運營大數(shù)據(jù)進行分析,推動更有效的設備協(xié)同管理,人員流動的管理以及科室的管理。
三是輔助診療。從智能醫(yī)療的概念來看,整個疾病篩查、診斷、治療、到后續(xù)療效評估以及隨訪,人工智能應用均可介入其中,幫助我們實現(xiàn)效率的提升,醫(yī)療可及性的改善,以及精準醫(yī)療。
這三個方向也是GE醫(yī)療奮斗的方向,疫情之后,新一代AI醫(yī)療體系的建設刻不容緩。
數(shù)坤科技董事長毛新生:AI對于醫(yī)療質量的提升效應已經(jīng)毋庸置疑,甚至能夠進行一些顛覆性的革新。在抗疫之中,我們能夠隱隱看到AI的潛力。
當疫情發(fā)生的時候,武漢市中心醫(yī)院有將近三千人等待影像掃描、診斷和獲取結果,但沒有足夠的醫(yī)生資源來完成如此海量的工作,AI便在此之中起到了三個重要作用。
首先,若一個病人呈現(xiàn)發(fā)燒、咳嗽癥狀,那么我們如何判斷他是否患有新冠肺炎?若由醫(yī)生進行影像學判斷可能要花好幾分鐘,但AI十秒就能計算出來,結合流行病學與核酸檢測結果能夠迅速判斷患者病情。
其次,一個確診的新冠肺炎病人,我們應該采用怎樣的治療方式?如何判斷治療的有效與否?通常而言,醫(yī)生需要去對比前一次和后一次病灶的變化,這對于醫(yī)生而言存在一定難度,而AI可以給出定量的信息。
最后,如何判斷患者是否可以出院?這同樣依賴于AI在隨訪過程中進行的定量數(shù)據(jù)分析。
通過以上三個作用,數(shù)坤科技在疫情之中幫助武漢市中心醫(yī)院分擔了許多壓力,但這并非終點,我們希望通過AI讓醫(yī)院更多的場景變得智慧起來,我們離AI的天花板還有很遠的距離。
依圖醫(yī)療副總裁蘇曉鳴:從我們目前看到的情況來講,所有人工智能產品的落地一定要遵循客戶價值,一定要遵循場景化的需求,一定要為客戶創(chuàng)造增值,它才有生命力。基于此我們看到了三個明確的發(fā)展趨勢。
第一個趨勢是從單點任務到場景閉環(huán)。最開始的人工智能只能進行單點任務。比方說肺結節(jié)的檢出,比方說骨齡的判讀,但是這種單點式任務的應用場景不能滿足臨床閉環(huán)應用的需求。所以,我們看到了人工智能從單任務走向了多任務,走向了閉環(huán)場景。
第二個趨勢是從頂級醫(yī)院走向基層。最早的時候,人工智能的誕生是與頂級醫(yī)院的專家結合。但是,人工智能最大的落地應用場景不是在頂級醫(yī)院,而是在基層,也就是幫助那些缺乏診斷能力、診斷能力不夠強的基層醫(yī)生達到均制化的診斷水平。
第三個趨勢是從純軟件化的服務走向軟硬一體化的新場景解決方案。最早的時候,人工智能的服務形態(tài)就是軟件,但是我們發(fā)現(xiàn),在很多的應用場景下,AI需要有硬件的輔助。尤其是基層,它需要輕量化的、高性能硬件來輔助完成診療服務。所以,依圖開發(fā)了智能的芯片系統(tǒng)和智能的終端來輔助基層,實現(xiàn)他們臨床診療的需求。
同時,我們發(fā)現(xiàn)在兒童生長發(fā)育的領域,現(xiàn)有的DR輻射量太高,且需要屏蔽機房,在限制了兒童周期性復查的這一應用場景。因此,我們就開發(fā)了專用的微輻射劑量骨齡攝片儀,再配合我們人工智能的輔助診斷的系統(tǒng),它就能夠實現(xiàn)低劑量輻射,并且可以入園、入校、入社區(qū)。這便是我們看到的第三個趨勢。
安德醫(yī)智大中華區(qū)CEO李晶玨:如何理解人工智能的核心?其內涵便隱藏在“智”和“能”兩個字里。醫(yī)學人工智能的“智”,應該來自于權威醫(yī)院頂級醫(yī)生多年積累的醫(yī)療經(jīng)驗,這部分醫(yī)療經(jīng)驗在原來的傳統(tǒng)醫(yī)學中不可復制的,但AI能夠把這部分數(shù)據(jù)經(jīng)驗集合在一起。
在創(chuàng)造“智”后,我們要將其賦“能”基層,提高基層醫(yī)生診療水平,讓老百姓在家門口便可以享受到權威醫(yī)院優(yōu)秀醫(yī)生的診療服務,這是人工智能未來的發(fā)展核心需求,而非簡簡單單解決效益問題和時間問題。
早期時候,醫(yī)療人工智能更多的是解決一些單病種、單一場景、單一任務。然而醫(yī)學本身擁有復雜的循證邏輯,不以單病種存在,也不被單任務所滿足。所以,對于未來的人工智能發(fā)展,我們必須解決多病種同步分析的問題,模擬人腦解決復雜的醫(yī)學問題這才是人工智能未來發(fā)展的真正方向。
四、AI與新藥研發(fā)
阿斯利康全球執(zhí)行副總裁王磊:在阿斯利康看來,人工智能不僅能在藥物發(fā)現(xiàn)與藥物臨床研究過程中發(fā)揮作用,它的能力可以覆蓋藥物生產運營全流程。
舉個例子,慢性腎病是多靶點的疾病,擁有非常復雜基因環(huán)境,很多受體都與慢性腎病有關系的,因此,運用人工智能技術可以對疾病的實質進行分析,并通過人工智能篩選化合物。
同時,在藥物開發(fā)方面,隨著戴穿戴設備,健康APP的崛起,患者能夠在家完成隨訪,其中的數(shù)據(jù)也可用于真實世界數(shù)據(jù)研究,未來對于藥物批準也有推進作用。
此外,人工智能還可用于藥物研發(fā)生產,推進智慧工廠以及智慧物流建設。在這次疫情中,阿斯利康的復工復產使用了大量自動化應用,在避免員工聚集的同時保證的高質量的藥物生產。
未來,阿斯利康希望能夠在上海建立AI人工智能開放創(chuàng)新實驗室,與各位合作伙伴一起進駐,共同商討如何幫到患者在各個疾病領域,各個環(huán)節(jié)上把各項技術從后臺技術變成應用,在場景當中能夠實現(xiàn)對患者的價值,我相信這是阿斯利康跟人工智能合作伙伴最終一起實現(xiàn)的場景,希望這樣的實驗室最終能夠落地幫到整個生態(tài)圈。
WAIC的意義
總的來說,AI作為一項新型技術,它的創(chuàng)新之處并不在于創(chuàng)造過去并不存在的醫(yī)療場景,相反,它作用于已存在的幾乎每一個醫(yī)療場景,與互聯(lián)網(wǎng)、5G、IoT等技術協(xié)同賦能新醫(yī)療。
因此,正如GE醫(yī)療首先創(chuàng)新官戴鷹所言:“未來,沒有一家AI企業(yè)能夠獨當一面。同人類命運共同體一樣,AI也需要構建完備的生態(tài)系統(tǒng)。不管是數(shù)據(jù)的收集,還是智慧醫(yī)院的建設,都需要眾人的合力,所以,我們需要搭建一個生態(tài)圈。”
這也是人工智能大會成立的初衷,“智聯(lián)世界、共同家園”,無論是醫(yī)療場景、安防場景還是商用場景,只有存在大數(shù)據(jù),就仍需要眾人的合力。但也正因為此,在接下來的十年,人工智能或許不會發(fā)展得那么快……
- 標簽:瑪挲迪
- 編輯:李娜
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