“以前,醫(yī)生看胃癌CT影像,200多層圖像得一張一張‘扒拉’著數(shù)淋巴結,眼睛熬紅了還容易弄混。而借助AI技術,只用幾秒鐘就能精準勾畫出病灶?!敝钢娔X屏幕上的腫瘤影像,西安電子科技大學人工智能學院教授緱水平告訴中青報·中青網(wǎng)記者,這是人工智能(AI)技術幫助臨床解決的真問題。
“在我國,醫(yī)學影像數(shù)據(jù)量巨大,但有經(jīng)驗的資深醫(yī)生卻數(shù)量不足。人工智能就像‘超級助手’,可以提升診療效率,有效促進篩查與早期診斷?!本椝降脑?,道出了她20多年深耕腫瘤智能診療的初心。
為啃下這塊“硬骨頭”,緱水平帶領團隊成員一頭扎進北京腫瘤醫(yī)院的臨床一線。白天,跟隨醫(yī)生查床、看影像,記錄影像特征;趁著醫(yī)生休息,他們又在深挖“如何快速區(qū)分病灶與正常組織”“怎樣平衡腫瘤切除與器官功能保留”等臨床的“痛點”問題;到了晚上,再根據(jù)醫(yī)生的不同手術切除方法、術后復發(fā)、轉移情況等數(shù)據(jù),規(guī)劃最優(yōu)的治療方案。
經(jīng)過數(shù)百次算法迭代和臨床驗證,團隊終于攻克了相關技術難題,成功研發(fā)出“影像解譯的腫瘤自適應智能放療靶區(qū)勾畫系統(tǒng)”。
這一系統(tǒng),突破了“低對比度下,靶區(qū)準確一致勾畫”的關鍵技術,研制了跨媒體醫(yī)學影像智能解譯平臺,實現(xiàn)了個體化精準放療、多維度精準預測,將對病灶的勾畫一致性提高了20%,同時比手動勾畫速度提高了6-8倍。
對醫(yī)生而言,原本需要全神貫注20多分鐘的勾畫工作,如今用AI,不到2分鐘就能完成。
“放療和手術不一樣,它不是一刀切開,而是通過外部射線穿透體表,直達病灶,這就意味著射線會經(jīng)過很多正常組織?!本椝竭M一步解釋,“我們團隊做的,就是通過人工智能技術精準識別出腫瘤的核心區(qū)域與邊界,從而明確手術的入路方式,并提前標注出手術中的危險點,比如血管、神經(jīng)及周圍的風險器官。”
這樣做的目的,是既要確保腫瘤被徹底清除,又要最大限度保護器官的基本功能。
“近期,我們還將在一些人群相對密集的三甲醫(yī)院展開成果的工程化部署,以加快系統(tǒng)的落地應用?!本椝秸f。
在腫瘤診治領域深耕細作的同時,緱水平也將目光投向了疾病預防領域。
全民健身熱潮下,跑步成為很多人的選擇?!斑\動本身是好事,但大家只盯著跑步對心血管的好處,而沒有意識到它可能會損傷膝蓋、磨壞半月板?!本椝秸f,與在疾病發(fā)生后被動救治相比,前置性預防才是最具價值的健康管理方向。
帶著“把功夫下在前面”的思考,緱水平團隊研發(fā)出“無感常態(tài)化智能運動康復評估系統(tǒng)”,旨在破解運動康復效果難以量化的行業(yè)痛點。
“人在40歲到45歲,半月板會進入一個關鍵退化期??傻搅?2歲至56歲(男女略有差異),情況反而會出現(xiàn)好轉。我常跟團隊成員開玩笑,把這個階段稱作‘膝關節(jié)的第二春’?!本椝叫χf,這個階段是養(yǎng)護的黃金窗口期,即便此前有過運動勞損,只要抓住機會科學干預,很多慢性膝關節(jié)問題都能得到顯著改善。
“無感常態(tài)化智能運動康復評估系統(tǒng)”的核心突破,在于它實現(xiàn)了運動康復評估的“遠程化、個性化和精準化”。與傳統(tǒng)人工評估相比,它不僅大幅節(jié)約了醫(yī)療資源,評估效率更是比人工提升了10倍以上。
“AI就像一位定制化私人教練,無論是日常健康運動還是術后康復理療,只需要用戶把運動視頻上傳到配套小程序,系統(tǒng)就能快速識別動作隱患,生成有針對性的調(diào)整建議。”緱水平說。
目前,該系統(tǒng)已在西安電子科技大學、西安外國語大學等高校體育運動測試中投入應用。
“急性心肌梗死的兇險大家都知道,死亡率高、搶救窗口期短。大家的認識上也往往有很多誤區(qū),比如‘早上還覺得好好的’,但其實癥狀是早就有的,只是大家沒有注意到。”緱水平的目標很明確:用人工智能幫助醫(yī)生將急性心肌梗死的高危人群精準篩選出來,再把這些人“推送”到醫(yī)院——相當于給醫(yī)療體系做了“前置篩選”,讓醫(yī)生的精力能夠更多用在真正需要救治的患者身上。
為此,緱水平團隊推出“心電與睡眠質(zhì)量智慧監(jiān)控系統(tǒng)”。這一系統(tǒng)以智能床墊為核心,是用于監(jiān)控心臟狀況、睡眠質(zhì)量的智慧監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品。
在緱水平看來,這套系統(tǒng)的價值遠不止監(jiān)測本身:在人還沒有任何生病感覺的時候,就精準預測風險,引導他及時到醫(yī)院進行早期干預,既能延長壽命,又能從根本上降低社會醫(yī)療成本?!斑@不僅是技術的突破,更是一場健康理念的革命。”而人工智能則將“治未病”的古老理想,從模糊概念變成了數(shù)據(jù)驅(qū)動、可量化的精準體系。
這一過程中,優(yōu)秀的醫(yī)學影像AI人才需承擔起特殊角色,成為架起臨床醫(yī)學與人工智能之間橋梁的“AI臨床科學家”和“臨床工程師”。
談及這類人才的能力素養(yǎng),緱水平認為:除了具備跨學科的溝通協(xié)作能力、數(shù)據(jù)整理與模型部署能力,還要能將模糊的臨床需求拆解為具體可落地的技術任務,更要能判斷一個AI創(chuàng)意究竟是“錦上添花”的技術炫技,還是真正解決臨床痛點的“雪中送炭”,真正把AI代碼寫進守護人民生命健康的實踐中。