消化道篩查：從72變到火眼金睛

暢文

位于上海的醫(yī)療器械企業(yè)安翰醫(yī)療正與IBM一起

應(yīng)用人工智能技術(shù)摸索消化道疾病早期精準(zhǔn)篩查的可行性。

不能普及的消化道篩查

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，中國(guó)是胃癌第一大國(guó)，每年新發(fā)胃癌68萬(wàn)人，占到全球總數(shù)的40%；死亡50萬(wàn)人，幾乎每分鐘都有人因胃癌離世。而根據(jù)英國(guó)癌癥研究中心（Cancer Research UK）研究表明，四期胃癌的5年存活率僅為5%，而一期胃癌則超過(guò)80%（截止2011年研究數(shù)據(jù)）。因此，胃癌篩查至關(guān)重要。

但在中國(guó)，胃癌篩查并不普遍，早期胃癌的篩查率不到20%，絕大多數(shù)病人一經(jīng)發(fā)現(xiàn)已是晚期。相比較而言，日本早期胃癌的篩查率已經(jīng)達(dá)到70%到80%。這是因?yàn)槿毡?0歲以上的人，每?jī)赡昃捅灰笞鲆淮挝哥R，并屬于醫(yī)保報(bào)銷范疇。

“中國(guó)也應(yīng)這樣做?！敝腥A醫(yī)學(xué)會(huì)消化、青年委員會(huì)副主任委員廖專說(shuō)。但中國(guó)篩查不能普及有兩個(gè)主要原因：第一是傳統(tǒng)消化道檢查往往要接受胃鏡、腸鏡檢查，而這種方式通常讓患者感到很難受，特別是對(duì)于麻藥不耐受的老人和兒童。第二個(gè)原因則更為重要，中國(guó)有14億人口，40歲以上的人群有幾個(gè)億。而中國(guó)所有消化科醫(yī)生每年能做大約在2000多萬(wàn)個(gè)胃鏡，需求和現(xiàn)實(shí)之間存在巨大反差?！案M(jìn)一步說(shuō)，一個(gè)病人的片子就有好幾萬(wàn)張。醫(yī)生一般看一個(gè)患者的片子需要半小時(shí)左右，我一天看五六個(gè)已經(jīng)很多了?！绷螌Ｕf(shuō)。

安翰醫(yī)療技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)吉朋松期望，安翰醫(yī)療和IBM的合作，能通過(guò)人工智能方法，先對(duì)病人的片子進(jìn)行初篩，把有問(wèn)題的片子選出來(lái)，由醫(yī)生最后審閱?！斑@樣，我以后一天能看100個(gè)人，能服務(wù)更多老百姓，就厲害了。”廖專贊同地說(shuō)。

膠囊機(jī)器人與數(shù)據(jù)采集

在項(xiàng)目之前，IBM在全球進(jìn)行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)利用人工智能技術(shù)開展的醫(yī)療影像分析集中在乳腺超聲和X光、皮膚癌篩查、冠心病和血管栓塞篩查。

“調(diào)研顯示，人工智能與消化道影像，業(yè)界做得很少，因?yàn)閿?shù)據(jù)獲取比較難?！盜BM中國(guó)研究院認(rèn)知醫(yī)療研究總監(jiān)謝國(guó)彤說(shuō)。

不過(guò)，這種現(xiàn)狀正在被改變。過(guò)去8年，安翰醫(yī)療通過(guò)自主研發(fā)，推出“安翰磁控膠囊內(nèi)窺鏡”，已通過(guò)臨床驗(yàn)證，并在 400多家醫(yī)院和體檢機(jī)構(gòu)得到應(yīng)用。

膠囊內(nèi)窺鏡外形比一顆膠囊略大一點(diǎn)，上面裝有發(fā)光燈管、磁定位芯片和探頭，就像一艘“巡航艦”。被檢查者用水吞服一顆膠囊，平躺下來(lái)，醫(yī)護(hù)人員便可控制膠囊內(nèi)窺鏡在胃內(nèi)行走，檢查過(guò)程20分鐘。之后“膠囊機(jī)器人”會(huì)排出體外。

在此之前，以色列等國(guó)研發(fā)的膠囊式內(nèi)窺鏡只能利用自身重力與腸道蠕動(dòng)在消化道內(nèi)前進(jìn)，而安翰膠囊采用磁控技術(shù)，內(nèi)窺鏡可在三維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)控制。同時(shí)，膠囊胃鏡光學(xué)系統(tǒng)可在小范圍內(nèi)完成光學(xué)遠(yuǎn)近距離高清晰、無(wú)失真拍攝。這些技術(shù)讓膠囊內(nèi)窺鏡可以在胃部“無(wú)死角檢查”。

這個(gè)“膠囊機(jī)器人”解決了人工智能在消化道篩查中的第一步——數(shù)據(jù)采集。之后，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)包括七八道工序在內(nèi)的數(shù)據(jù)預(yù)處理。

目前，雙方團(tuán)隊(duì)一起設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)定參數(shù)，做出病灶識(shí)別模型，并用數(shù)據(jù)反復(fù)迭代驗(yàn)證。

這是一個(gè)工程化過(guò)程，還有許多未知的東西要去嘗試。 安翰醫(yī)療執(zhí)行總裁、聯(lián)合創(chuàng)始人肖國(guó)華介紹，在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)將又一個(gè)初步結(jié)果，很有希望做出一個(gè)不錯(cuò)的識(shí)別效果。

“火眼金睛”

“未來(lái)在1分鐘左右，可以把一個(gè)病人的片子通過(guò)機(jī)器先全部篩查一遍。大夫所做的工作就是檢查核實(shí)?？雌拥倪^(guò)程會(huì)變得輕松，時(shí)間也會(huì)很短。”安翰肖國(guó)華說(shuō)，“我們希望人機(jī)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)前所未有的高度智能醫(yī)療服務(wù)?！?/p>

醫(yī)生廖專則用孫悟空的法力來(lái)比喻這套智能系統(tǒng)。“孫悟空能‘72變，膠囊內(nèi)窺鏡相當(dāng)于孫悟空把傳統(tǒng)龐大的插入式胃鏡變成小小的內(nèi)鏡。孫悟空還能‘翻筋斗云，我們可以控制膠囊機(jī)器人在胃里‘翻筋斗云，把內(nèi)部看得更清楚。這兩個(gè)法力現(xiàn)在都實(shí)現(xiàn)了。我們要實(shí)現(xiàn)它的第三個(gè)法力，即‘火眼金睛。通過(guò)IBM和安翰的人工智能技術(shù)，片子篩查能像孫悟空一樣具有火眼金睛的法力，從而造福更多老百姓?！?/p>

肖國(guó)華還談及安翰正在摸索的一套商業(yè)模式?！爸袊?guó)有2.6萬(wàn)名消化科醫(yī)生，其中相當(dāng)大比例集中在大城市，基層醫(yī)療資源極為缺乏。我們已經(jīng)有一個(gè)云平臺(tái)，把這個(gè)技術(shù)推動(dòng)到一些基層”。

他透露，安翰膠囊內(nèi)窺鏡設(shè)備單點(diǎn)檢查人數(shù)最多的醫(yī)院，不在北上廣這樣的一線大城市，而是一些三線城市。根據(jù)患者的需求，設(shè)備產(chǎn)生的片子可以通過(guò)云平臺(tái)，交給系統(tǒng)簽約的醫(yī)生閱片。

“但這只是第一步。未來(lái)人工智能的輔助決策系統(tǒng)，會(huì)讓診斷變得更高效?！彼f(shuō)，“不僅如此，由于中國(guó)是消化疾病大國(guó)，通過(guò)龐大的數(shù)據(jù)做出的成果，以后還能惠及西方?！?