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致力于打造治疗级人工智能创新产品,百洋智能科技何以引领医疗AI革新?

动脉网 | 未来医疗服务平台 2021/10/08 10:39

砥砺十年,医疗人工智能赛道终在2021完成阶段性目标,驶至二级市场。但论发展,这项被人们寄希望于颠覆医疗的技术,其能力范围仍局限于辅助诊断之中。偌大的医疗流程,医疗人工智能仅走了个开头。

分歧从这里开始产生。面对医疗人工智能的下一程,实用性医疗人工智能企业倾向于布局肺结节、眼底等大通量人工智能场景,并在产品成熟后进行横向扩张,将其辅助诊断能力拓展至更多可检测、规模较大的场景,进一步拓宽医疗人工智能带来的效益提升。

但对于“理想主义者”们而言,“再造一个类人的计算机系统”这一构想的最终目的绝非仅仅作用于辅助诊断——人工智能应尽量在更深层次的临床场景中为医生献计献策,成为手术治疗、放射治疗等治疗环节中的关键。

百洋智能科技属于后者,是探索人工智能辅助肿瘤手术治疗的先行者之一。治疗相关的人工智能需求虽在量上无法与检验类相比,但其仍存在强烈的数字化需求。此外,治疗场景的非标准化特征,也意味其存在更多颠覆的可能。

肿瘤治疗的AI需求在哪里?

肿瘤学领域中,外科医生通常需要获得足够证据才能执行开刀手术。为此,他们需要在术前与影像科医生进行详细的沟通,确认患者的病灶及其附近组织情况,进而确认手术方案。

但在实战之中,二维的影像与三维的现实存在跨次元的差异。这意味着,即便存在详细的术前规划,医生也只能根据经验进行手术——当他们感觉这是需要切除的,那么他们就动手了。

由于无法对所有病变组织附近的血管都进行精确定位,也无法精细地区分癌变部位与正常部位的边界,医生只能在手术之后,通过观察患者后续的表现而得知手术进行的成败。

一位华西医院的外科医生曾告诉动脉网:“过去骨科医生做骨瘤手术时,只能在手术中凭着感觉去切,由于医生们在影像上看到的显著边界是由造影剂产生的,而在实际操作时,肉眼是分辨不出来边界的。就观察而言,明显隆起的地方必然是肿瘤,但是周边许多看似健康骨头,内部也早已被肿瘤侵犯的。从表面上,我们看不出来任何的差别。”

“原来的骨科医生就只能尝试性地切除一段,然后取切缘组织送去术中冰冻病理检查。这个过程需要花费半个小时,待半个小时后发现,这个切缘还有残余的肿瘤细胞,骨科医生就再往外切一点——如此这样一步一步地往下切。”

如此下来,一场传统骨科肿瘤手术通常需要耗时10个小时,出血量多则数千上万毫升。这样的大手术通常只存在于大医院,普通医院根本不敢接。

面对医院与医生的困境,我们是否能够通过人工智能技术尽可能地将手术环节变得智能化,进而加速手术执行的速度、准确性,并让更多医院获得手术治疗的基础条件呢?

问题的答案是肯定的。事实上,百洋智能科技在技术上已经可以给出完整的人工智能解决方案。

AI赋能,百洋智能科技

打造肿瘤完整解决方案

肿瘤治疗是一场拉锯战。术前规划,术中操作,每一个环节都对癌症治疗至关重要。因此,尝试以人工智能解决肿瘤治疗问题,不仅要在每个环节中做好智能化,还要根据不同环节的数据形态需求,实现规划与导航的精准衔接。

百洋智能科技总裁李琴告诉动脉网:“为了构建这样一套贯穿肿瘤手术治疗全流程的方案,百洋智能科技分别建立了智能影像研究院和智能决策研究院,打造出影像AI手术计划系统BïSO与肿瘤智能化辅助决策治疗方案CDSS两大系统。CDSS用于帮助医生制定治疗方案,如判断患者是应该进行放疗还是化疗。如果需要动手术,则可用BïSO辅助医生完成手术规划。”

BïSO系统背后是源自哈佛医学院先进的人工智能和影像处理算法,具备独立工作站强大的处理能力,配准、融合、分割、重建一键完成,可以支持神经外科、肝胆胰外科、骨科等相关科室应用。

以其与协和医院等国内顶尖医疗及科研机构合作开发的神经外科的解决方案BïSO-Neuro为例,该系统将神经外科肿瘤影像检查指南植入知识图谱中,能够融合患者的MRI和CT影像,进行术前神外肿瘤跨模态3D精准手术规划与术中的神外手术导航。

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 BïSO-Neuro能力范畴

辅助决策方面,百洋智能科技打造的肿瘤专科智能化平台将多指南共识、多专家经验、临床病例融合形成本体知识图谱。以脑胶质瘤CDSS为例,该知识图谱涵盖了中国中枢神经系统胶质瘤诊断与治疗指南等最新指南以及;PUMCH北京协和医院胶质瘤诊断治疗经验等海量国内、国外胶质瘤文献、临床试验数据。这样完善的知识图谱,能够实现高准确、高关联的关键患者指标提示、不良反应提示,防治方案制定等功能。

李琴表示:“这样一个肿瘤专科智能化平台存在两个壁垒,其一是肿瘤专科多指南及专家先进经验,这是我们的知识体系优势。其二是病例数据、专家最佳临床实践的加入对于系统的优化,这使得平台覆盖的治疗方案及推荐准确度将大幅提升。这两点是百洋智能科技肿瘤专科智能化CDSS系统与市面上其他CDSS区分的关键所在。”

双系统加持下,医生制订肿瘤患者个性化及规范化治疗方案以及在术中判断病灶与周围重要组织、血管的关系以及手术入路与风险考量不仅仅依靠经验。

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临床医生学习使用BïSO-Neuro术前规划,并提出对产品功能的新需求

据实际操作统计,BïSO的手术计划,其人工智能算法的融合精准度误差范围约0.6mm,能帮助外科医生准确了解肿瘤全貌,明确肿瘤和周围组织的关系,这种情况下,患者术中承担的风险大幅减少,相应的医疗成本也随之减小。

当然,受益方不仅仅是医生与医院,如果医生能在术前便把患者的肿瘤状况以精确的影像方式表现出来,便能更加生动地为患者描述每一种手术方案的操作方式及对应结果。通过这种方式,整个手术过程将更加透明,医患共同决策也将由梦想走向现实。

更为重要的一点在于医疗资源的赋能。过去只有大型医院能进行的复杂肿瘤手术,通过BïSO系统能在更多医院进行。医疗服务下沉后,更多的普通患者或将由此重获新生。

未来发展

截至目前,百洋智能科技及其控股子公司已拥有自主知识产权数百项,申请发明专利数十项,其中发明专利“一种股骨颈骨折临床智能辅助决策方法及系统”及“医学影像三维重建系统”已获得授权,自主研发的一款可供临床诊疗使用的医学影像软件获二类医疗器械注册并于9月26日获得上市批准。

这仅仅是一个开始。李琴表示,尽管已经拥有成套的专利技术,并在医学影像软件等工具方面获得器审中心给出的二类证,百洋智能科技仍需对其技术及适用场景进行完善。

对于未来,百洋智能科技一方面将继续完善提升其AI产品,并探索医学智能向机器人等前沿科技方向的转移;另一方面将通过其可视化的报告与操作过程为医生提供更为生动的教学影像,从设备与人力两个方向齐头下沉肿瘤治疗能力,提升医院的外科医生手术能力。

在这个过程中,百洋智能科技将持续以打造治疗级人工智能创新产品为核心,尽其可能引领医疗人工智能走向新的阶段。这个过程,任重道远。


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