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深度|AI盛世之下 智能醫療影像診斷系統遭遇的骨感現實

2017年以來,關于人工智能泡沫的議論紛紛攘攘,知乎上一問題“這一波人工智能泡沫将會怎麼破滅?”獲廣泛關注,其中,禀臨科技聯合創始人peng

bo的觀點得最高贊同票,他認為,“人工智能有些危險,因為現在變現似乎是個難題。”“目前看來,ai可能并不足以支撐一個獨立的公司,它更适合作為其它公司的一個部門,或被其它公司收購。”

許多智能影像一線從業者可能會對其觀點深表贊同。科大訊飛智慧醫療事業部醫療影像産品負責人馬文君告訴雷鋒網(公衆号:雷鋒網),“如今的智能影像很像前幾年的網際網路醫療,大家一窩蜂進來了,但下一步怎麼做,是個問題。”彙醫慧影梁恩铨認為,“整體來講,智能影像診斷真正深入到臨床診斷的很少,目前,業内嘗試與醫生合作做科研或提高效率方面嘗試,但要真正提高診斷率,目前還有很大差距。”

動辄可以聽到“ai取代醫生”“ai的準确率超過醫生”的言論,同時“理想很美好,現實很骨感”的感慨頻頻傳來,理想的豪言壯語随處可見,那現實是什麼呢?

有人說,21世紀是資料為王的時代;有人将算法比作發動機,資料比作石油;有人則強調行業資料、專家資源和核心技術是打造智能影像缺一不可的三要素。無論怎樣強調資料的重要性都不為過,我們且以影像資料為徑,智能影像公司的營運為緯,一窺智能影像公司的真實日常。

深度|AI盛世之下 智能醫療影像診斷系統遭遇的骨感現實

盡管我國存在第三方影像中心,但絕大多數的醫療影像資料來源于醫院。據悉,大的三甲醫院一年産生的影像資料在10t以上。宜遠智能ceo吳博稱,“單個醫院的影像資料存量就很大,每天數百例新增也很常見。”

在醫療資訊系統中,pacs系統負責醫療影像采集、資料傳輸存儲以及影像分析、處理,并且不同的pacs系統之間,能以以dicom國際标準方式對接。

總體來說,醫院影像資料多且大都标準化,便于機器閱讀,為此,智能醫療影像被業内人認為将率先實作商業化落地。

上海市兒童醫院影像科主任楊秀軍曾表示,“很多醫學影像領域特别适合人工智能/圖像識别技術,國内外有很多廠商從事這方面,也做出一些成果。”

吳博告訴雷鋒網,對于ai

,影像資料本身具有标準化的優勢。不過,資料異常也容易碰到。“以ct為例,有的病人不是躺着而是趴着掃描;有的不是頭先進去而是腳先進去;ct長寬512像素或者768像素的差别,不同排數機器的層厚差異以及薄層重構算法,都會影響清晰度。”他補充道,“處理流程隻要充分考慮和相容這些變化情況,原始資料的可用比例還是非常高的。”

對于一個ai系統而言,資料多多益善是有前置條件的,在保證喂養資料品質的情況下,增加數量才有意義。而判斷影像資料品質,主要取決于ai公司所打造智能診斷産品的臨床目的。除此之外,對于智能影像診斷而言,影像資料需要關聯更準确的診斷和後期結果關聯,否則垃圾進,垃圾出。

南方醫科大學副教授劉再毅曾表示,“我們資料多得不得了,我們影像科每天産生很多資料,但是有多少資料可以用?1%都不到,其中有大量錯誤資訊。”他補充道,“資料規範的問題沒有辦法管控,臨床資訊經常有誤。”

拿現在很火的肺結節智能診斷為例,對于ai公司來說,有肺結節的影像才是有價值的,“在産生的影像資料中,隻有10%或20%的病人有問題,即便如此,并不是所有有病竈的影像資料都能拿來用。”梁恩铨稱。而在醫院内部,醫學影像系統和診斷報告是兩個獨立的系統,兩者并無關聯。“用資料訓練ai很重要的一點是:需要系統判斷一個影像是否有結節,是否有病竈。而醫院每天拍出來幾百影像,并沒有标出來哪裡有結節,對于ai公司來說,這就是沒有價值的資料。”梁恩铨告訴雷鋒網。

影像資料是醫院的,智能影像公司如何擷取呢?

醫療資料是一種資源,意味着它有價值,想擷取有價值的東西最簡單的邏輯就是“買買買”,這正是财大氣粗的ibm的戰略。在2014年相繼收購了大資料醫療保健分析提供商phytel與explorys後,2015年,以10億美元收購了醫學成像及臨床系統供應商merge

healthcare,後者坐擁有8500家客戶,其中包括美國聯邦政府和州政府機構、雇主、醫保、醫院等,以及3億病人資料。

在我國,三甲醫院擁有絕大多數影像資料,但影像資料不出院是必須守住的紅線。為此,ai公司與醫院尋求“合作”就成了一種可能的路徑。一般來說,ai公司會選擇與醫院合作開發,一方面得到脫敏的資料和行業專家,一方面收獲了産品打磨的場景,至于合作模式,則各有特色。

一般來說,智能影像公司官網上的合作醫院被視為彰顯自身實力的背書。雷鋒網從公司官網上了解到,推想科技稱其與北京協和醫院、同濟醫院、長海長征醫院等5家三甲醫院達成合作;科大訊飛先後與北京大學口腔醫院、上海交通大學附屬第六醫院南院等多家醫院合作;依圖科技與浙江省人民醫院合作。

劉再毅曾表示,非常希望與好的ai公司合作,以臨床目的為中心共享研究成果。“我們臨床資料最寶貴,光有技術沒有臨床資料,很多都是紙上談兵。”

“我們現在不一定要擷取資料,而是想使用資料,我們在和醫生的合作中發現,他們對于資料共享持謹慎樂觀和開放的态度,我們提供深度學習的經驗,和對于資料标注、資料整理和資料隐私保護的方法論,結合醫療資料和專家隻是,用科研服務、課題服務的形式結合起來。“吳博稱道,宜遠智能切入醫療影像領域,目前不以工具見長,而選擇以貼身服務來做,同時,醫療影像資料敏感,處理算法要能分布式地下沉到資料所在位置,而不是一味期望資料統一歸集到統一平台。

彙醫慧影ceo柴象飛稱,他們為頂級醫生提供工具、方法合作共赢,而對于偏基層的醫院,基于提供的it工具之上,提供一些更加智能化、自動化的工具,同時不斷收集資料,進行算法模型的疊代。這與其規劃的商業模式是一緻的,提高效率、降低誤診率的篩查類影像系統,短期内醫院可以買單。至于與頂級醫院的合作模式,公司進階市場經理梁恩铨披露道,與很多醫院的合作是以科研合作的形式,最後的成果雙方都有署名,“産品歸我們,資料是醫院的。”

一如機器學習ai模組化的流水線,醫療影像資料處理過程也要經曆資料标注、清洗、切割,随後是模組化、調參等。

在處理影像資料的技術問題上,據吳博介紹,醫療影像資料刻畫的是體内髒器,與肉眼容易識别花鳥蟲魚人臉等正常圖檔,成像原理與視覺特征都不相同,深度學習模型尤其需要深度改造。

但醫療影像資料處理的特殊之處在于資料标注耗費時間更長、門檻更高,“要湊齊多名資深醫生對資料進行比下診斷報告還要細緻的标注,難度、進度和成本都很高。”吳博稱。無怪乎,科大訊飛智慧醫療事業部總經理陶曉東稱,行業資料、專家資源和核心技術是打造智能影像缺一不可的三要素,大多數ai公司與醫院合作開發,由院内專家進行标注。

拿彙醫慧影為例,醫生使用其産品的同時就能對影像資料進行标注,産生他們需要的有效資料。“醫生在看片的過程中,如果發現有病竈的影像,用我們的系統在病竈上直接标記。除此之外,系統中還內建了病理和病理資料,綜合這些資訊才能判斷是否有癌症。”梁恩铨告訴雷鋒網。而這引發了一個現實問題:資料産生速度很小。

在醫生的診斷中,影像僅是一個參考資訊,最終還要參考病理診斷等資訊進行确診,是以對于打造一個智能診斷系統來說,很多資料的集合才是有效的資料。對此,梁恩铨介紹道,ai公司需要盡可能多地打通不同的系統,把病人的所有相關資訊整合在一起,這其實是比較難的。彙醫慧影單獨開發了一個資料平台,其中內建了資料清洗功能,把病理、病例和影像資料拿過來後,還要整合清洗。“醫療資料擷取難,标注工作量大,我們自嘲所謂人工智能,隻有人工沒有智能。相對于機器視覺的其他領域,醫學上走得還是要慢一些。”

智能影像診斷系統準确率在95%以上,超過人類醫生的消息屢見不鮮,但其應用情況怎樣呢?

劉再毅曾表示,許多ai公司在訓練其智能系統時沒有甄别錯誤資訊,導緻真正投入臨床時,準确率隻有50%,“這就沒有任何價值。”

梁恩铨稱,“若想用ai提升診斷率,目前為止還有很大差距。”他表示,ai診斷結果是個機率的問題,隻要不能達到100%的準确率,公司難以為那1%負責。除此之外,很多公司在肺結節診斷上做得很好,但對于一些癌症亞型,醫生本身就很難判斷,遑論ai了。“總體來說,真正深入臨床流程的ai很少,現階段,ai公司大都在幫醫生做科研或在提高診斷效率方面嘗試。”

将頂級專家的診斷能力固化下來,提供給基層醫院,是許多智能影像公司勾勒的美好藍圖。科大訊飛智慧醫療事業部總經理陶曉東曾說道,智能影像診斷系統,對三甲醫院的頂級醫生是錦上添花的事;而基層放射科醫生,每天隻看四個片子,經驗比較少,這就是雪中送炭的事。杭州認知科技副總經理王泰峰稱,ibm

watson能提升基層醫生的決策效率。

但實踐起來同樣遇到尴尬。人工智能是基于雲計算的,資料放在雲端,基層醫院的資訊化程度不夠,沒有大資料,怎麼用人工智能?除此之外,大多數醫院使用的是區域網路系統,沒法連接配接外網,資料也無法走上雲端。

怎樣說服醫院同意把資料放在雲端,也是一個棘手的問題。“如何充分保證資料隐私,這是很難突破的地方。”梁恩铨告訴雷鋒網,“但相對于其他資料,影像資料含有的隐私資訊較少,還是比較好溝通的。”

智能影像:風口已至,還是初露端倪?

有人說,投資人判斷的不是行業趨勢,而是時間點,判斷機會在哪個時間點才是關鍵。如今,ai+醫療影像被認為是率先實作商業化落地的領域,這意味着風口已至,還是初露端倪?

劉再毅告訴雷鋒網,“如果真正去做醫學影像研究,會發現其中的陷阱、難度很多。我覺得這裡面更多是做學術研究,真正落地到臨床上是很難的,路還有很長。”上海市兒童醫院影像科主任楊秀軍表示,“有的智能診斷産品針對某一種病,比如開發出一種軟體能更簡便、更快捷地診斷皮膚癌,但絕大多數的病變不是那麼簡單的。”

梁恩铨認為,絕大多數智能診斷産品沒有follow臨床工作流程,拿肺結節診斷來說,僅診斷出肺結節沒有問題,不能确定是否有其他疾病,而誤診或漏診的後果是非常嚴重的。

飛利浦大中華區臨床科學部進階總監周振宇對此深以為然。此前,他出席雷鋒網承辦的ccf-gair大會上曾表示,“我今天來到這個會場,想看到更多人工智能在醫學方面的應用,但是我們看到還是和十幾年前一樣的,我們得到的結果還是停留在純粹資料驅動的結果上,100個肺結節找到多少百分比,這對于臨床知識來說沒有太大的價值。”他說道,“另外,從疾病和髒器來看,目前還是僅限于皮膚病、肺結節等相對容易做的器官。更多的人類疾病,中國人比較重要的肝髒、腎髒、乳腺等方面,其實各個廠家的涉足點都是比較緩慢的。”

本文作者:張利

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