Airdoc讓人工智能賦能醫(yī)療

Airdoc讓人工智能賦能醫(yī)療

一前言麥肯錫預(yù)計，至2025年，人工智能應(yīng)用市場總值將達(dá)1270億美元。而根據(jù)HC3i中國數(shù)字醫(yī)療網(wǎng)發(fā)布的《2016～2017年度人工智能+醫(yī)療市場分析及趨勢報告》，這1270億美元中，醫(yī)療行業(yè)將占市場規(guī)模的1/5。中國正處在醫(yī)療人工智能的風(fēng)口，2016年中國“人工智能+醫(yī)療”市場規(guī)模達(dá)到96.61億元，增長37.9%；2017年將超130億元，增長40.7%；2018年有望達(dá)到200億元。而醫(yī)療人工智能只是整個醫(yī)療市場的冰山一角。2017年7月8日，國務(wù)院印發(fā)并實施《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國，推廣應(yīng)用人工智能醫(yī)療新模式、新手段，建立快速精準(zhǔn)的智能醫(yī)療體系成為國家戰(zhàn)略。醫(yī)療人工智能將是未來發(fā)展趨勢。二背景伴隨科技的發(fā)展，醫(yī)療同樣發(fā)生了巨大的變革，醫(yī)療水平在不斷提高，但依舊未能滿足患者需求。2012年之后，人工智能發(fā)展迅速，很大原因是圖像識別有了巨大的進(jìn)展。如今，在醫(yī)療人工智能領(lǐng)域，絕大部分企業(yè)和研究機構(gòu)也都聚焦于圖像領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域，AI能發(fā)現(xiàn)的疾病，醫(yī)生也可以發(fā)現(xiàn)，并且在目前階段專家分析結(jié)果優(yōu)于AI，同時醫(yī)療服務(wù)的目標(biāo)人群也有限。就眼科而言，目前中國還有20%的縣級醫(yī)院沒有沒眼科，全國眼科醫(yī)生數(shù)量僅有3.6萬人，中國的糖尿病患者多達(dá)1.14億人，高血壓患者更多達(dá)2.7億人[1]。在臨床上，糖尿病、高血壓等疾病都需要對視網(wǎng)膜進(jìn)行檢測，但是懸殊的醫(yī)患比例導(dǎo)致廣大慢性病患者的需求一直無法滿足。2015年Airdoc成立，專注于人工智能醫(yī)學(xué)影像識別領(lǐng)域的應(yīng)用，Airdoc的人工智能慢病識別系統(tǒng)可以自動讀取眼底照相機拍攝的視網(wǎng)膜影像，利用慢性病識別算法就可以完成快速分析篩查。其創(chuàng)立的目的是讓每一個人都能享受人工智能服務(wù)，因此如何走出醫(yī)院、走到病人面前是Airdoc關(guān)心的問題。Airdoc希望通過人工智能更好地連接醫(yī)療和患者，人工智能可以讓醫(yī)療像空氣一樣，每個人都可以平等地享受。Airdoc的目標(biāo)，用算法把病人和好醫(yī)生連接起來；用算法去模擬一些醫(yī)生判斷的路徑，從病歷中看出優(yōu)秀醫(yī)生的思考路徑；用算法降低疾病診斷的門檻，讓醫(yī)生做出更準(zhǔn)確的判斷。這三點是人工智能助力醫(yī)療的關(guān)鍵，也是Airdoc的發(fā)力方向。三算法、計算能力和數(shù)據(jù)結(jié)合激活影像數(shù)據(jù)視網(wǎng)膜是與人體大腦連接的組織，同時也是人體中唯一可以觀看到裸露血管和神經(jīng)的組織，通過視網(wǎng)膜上血管和神經(jīng)等部位的病變可以判斷超過200種慢性疾病。糖尿病視網(wǎng)膜病變（DR）是糖尿病微血管病變最重要的表現(xiàn)，是一種具有特異性改變的眼底病變，也是糖尿病的嚴(yán)重并發(fā)癥之一，很容易導(dǎo)致失明?！短悄虿∫暰W(wǎng)膜病變臨床診療指南》規(guī)定，糖尿病患者要定期進(jìn)行視網(wǎng)膜檢測，但現(xiàn)實情況是內(nèi)分泌科室的醫(yī)生不具備影像識別能力，而且中國眼科醫(yī)生的數(shù)量不足。如果將眼科人工智能賦能給基層醫(yī)生或內(nèi)分泌科醫(yī)生，就可以使原本不具備視網(wǎng)膜影像識別能力的醫(yī)生快速掌握方法。（一）數(shù)據(jù)獲得當(dāng)前，人工智能算法已經(jīng)相對成熟，計算能力也在不斷提升，而數(shù)據(jù)成為最重要因素。在醫(yī)學(xué)影像細(xì)分市場上，大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)集中在二甲等級以上醫(yī)院，或具有一定資本、規(guī)模的大型醫(yī)院。醫(yī)療數(shù)據(jù)是非常敏感的數(shù)據(jù)，禁止買賣。在此情況下，Airdoc選擇和國內(nèi)醫(yī)院合作，以此來獲得數(shù)據(jù)。Airdoc先后從國內(nèi)外頂級醫(yī)院收集了數(shù)百萬張醫(yī)學(xué)影像，基于這些影像構(gòu)建多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終研發(fā)Airdoc人工智能慢病識別系統(tǒng)，通過Airdoc視網(wǎng)膜識別算法可以識別30多種慢性疾病，包括白內(nèi)障、青光眼、老年性黃斑變性等常見眼科疾病，以及糖尿病、高血壓、動脈硬化等全身性慢性疾病。（二）大量算法驗證眼科專業(yè)設(shè)備繁多且操作相對比較復(fù)雜，需要專門的人員通過培訓(xùn)才能操作和使用?；鶎俞t(yī)生受限于自身水平和設(shè)備條件，成像質(zhì)量堪憂。拍出來的眼底影像會有過曝或光線不足的情況，一些鏡頭甚至還有指紋，所以影像上也經(jīng)常出現(xiàn)偽影。這些在應(yīng)用過程中的實際問題，同樣是Airdoc需要解決的問題。Airdoc通過訓(xùn)練環(huán)節(jié)，以及眼科專家確認(rèn)兩道關(guān)卡來避免漏診。訓(xùn)練環(huán)節(jié)即與頂級醫(yī)院專家合作，通過大量實驗來驗證算法。（三）數(shù)據(jù)“原料”嚴(yán)謹(jǐn)對于一無所知的人工智能來說，告訴它什么是1，它才知道什么是1，如果告訴它的1可以是0也可以是2，那么數(shù)據(jù)“原料”是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，也就沒有研究意義。因此，保證1是1至關(guān)重要。一般而言，一家醫(yī)院醫(yī)療體系中的數(shù)據(jù)都有某種偏見，因為對于這些數(shù)據(jù)每家醫(yī)院都有不同的角度，只有和這個領(lǐng)域里的頂級醫(yī)院合作，讓專家獨立標(biāo)注數(shù)據(jù)，結(jié)合完整病歷標(biāo)注一致的部分，才有訓(xùn)練價值。為了保障高質(zhì)量的學(xué)術(shù)水平和研發(fā)成果，Airdoc的研發(fā)合作機構(gòu)涵蓋國內(nèi)外最頂尖的醫(yī)療機構(gòu)。每一例樣本的數(shù)據(jù)標(biāo)注都要經(jīng)過多位頂級醫(yī)院的專家獨立標(biāo)注、交叉質(zhì)控，從而保證了數(shù)據(jù)“原料”的嚴(yán)謹(jǐn)。在過去三年時間內(nèi)，Airdoc算法已經(jīng)在北京、上海、海南、江蘇、河北及安徽等多省份展開大人群慢病篩查，每天都為大量的人員提供快速識別建議?！叭斯ぶ悄芩惴?眼底拍照技術(shù)”實現(xiàn)了慢病的長期有效管理，Airdoc的人工智能算法識別醫(yī)學(xué)影像讓慢病篩查變得簡單、可行和低廉，“眼底拍照+人工智能識別”可以在幾秒內(nèi)準(zhǔn)確識別和確認(rèn)多種嚴(yán)重慢病，讓這些慢病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療完全變成現(xiàn)實。四多條應(yīng)用路徑讓醫(yī)生發(fā)揮最大功用我國是世界上失明和視覺損傷患者數(shù)量最多的國家，數(shù)據(jù)顯示，我國約有5.5億名近視患者、1000萬名青光眼患者、600萬名白內(nèi)障患者及1160萬名眼底新生血管疾病患者。屈光不正、青光眼和白內(nèi)障等致盲性疾病逐步呈現(xiàn)年輕化趨勢，同時，糖尿病患者高達(dá)1.14億人，高血壓患者更多達(dá)2.7億人。[2]目前，全國醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)接近100萬家，其中基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)在我國醫(yī)療服務(wù)體系中的數(shù)量占比高達(dá)93.6%，承擔(dān)著慢性病的管理重任。為幫助眾多基層醫(yī)療機構(gòu)解決慢性病，科技部相關(guān)部門以及人工智能領(lǐng)軍企業(yè)Airdoc共同創(chuàng)建了眼康A(chǔ)I云診平臺。該平臺支持全終端數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)診會診模塊、數(shù)據(jù)實時共享、個人健康檔案服務(wù)等技術(shù)方案。眼康A(chǔ)I云診平臺建立閱片基地，并聘任眾多專家作為顧問。現(xiàn)已建立了北京、天津、浙江、新疆、山西等六個智能閱片中心。為了讓人工智能可以服務(wù)每個人，Airdoc探索了多條應(yīng)用路徑。（一）與醫(yī)療機構(gòu)合作大型醫(yī)院科室齊全，醫(yī)生經(jīng)驗豐富，可以診斷各種各樣的疾病，提高醫(yī)生工作效率是大型醫(yī)院的訴求。人工智能可以幫助醫(yī)生對患者完成初步篩查，從而節(jié)約醫(yī)生時間?；鶎俞t(yī)院設(shè)備不齊全，醫(yī)生經(jīng)驗相對不足，現(xiàn)在國家推廣分級診療和家庭醫(yī)生簽約服務(wù)，患者重新回到基層，這給基層醫(yī)生工作帶來了巨大的壓力，提升診療質(zhì)量是基層醫(yī)院的訴求。將人工智能從專家身上學(xué)習(xí)的經(jīng)驗賦能給基層醫(yī)療，可以服務(wù)更多的患者。和傳統(tǒng)醫(yī)院及基層衛(wèi)生機構(gòu)的固有診療模式不同，Airdoc慢性病識別算法應(yīng)用于基層醫(yī)療機構(gòu)后，基層醫(yī)生只需操作眼底照相機，人工智能算法可以快速識別影像存儲位置，直接讀取影像，經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紸irdoc云端服務(wù)器，Airdoc慢病篩查算法識別并將分析結(jié)果回傳至醫(yī)生電腦，整個過程在幾秒鐘內(nèi)完成。也可以安排醫(yī)學(xué)專家對算法有問題的影像進(jìn)行復(fù)核和會診，大大提升了基層醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量、服務(wù)范圍和服務(wù)能力。Airdoc已經(jīng)在北京、上海、海南、安徽等多地展開大面積篩查，在當(dāng)?shù)鼗鶎俞t(yī)療機構(gòu)每天為數(shù)以千計的慢病患者提供快速檢測服務(wù)。以上海為例，Airdoc和上海市北醫(yī)院展開合作，啟動了上海首個人工智能篩查項目，通過人工智能強化基層服務(wù)能力，實現(xiàn)慢性病篩查的關(guān)口前移、重心下沉，為居民帶來全新的就醫(yī)體驗，為利用人工智能技術(shù)進(jìn)行慢性疾病普查打下堅實的基礎(chǔ)。此后，靜安北部醫(yī)共體的多家單位也將加入合作，實現(xiàn)人工智能技術(shù)在上海市眼科臨床領(lǐng)域的首次落地應(yīng)用。治療不如預(yù)防，目前醫(yī)療AI主要應(yīng)用在門診和住院等環(huán)節(jié)，但是醫(yī)療服務(wù)是一個長鏈條，人工智能完全可以在其他環(huán)節(jié)發(fā)揮更大作用，包括疾病預(yù)防和術(shù)后跟蹤隨訪等?；谶@一思路，Airdoc積極和政府部門展開合作，以廣州應(yīng)用為例，Airdoc與廣州越秀區(qū)疾病預(yù)防控制中心（CDC）、中山大學(xué)中山眼科中心展開合作，走進(jìn)社區(qū)對越秀區(qū)的居民進(jìn)行慢性病篩查，結(jié)合前沿人工智能診斷及風(fēng)險評估系統(tǒng)，為居民提供進(jìn)一步診療建議。（二）院外市場應(yīng)用2018年5月，Airdoc與星邦健康在上海簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方約定共同攜手推進(jìn)新零售智慧眼中心建設(shè)——在2018年建成100家，3年內(nèi)逐步建成1000家，以人工智能賦能醫(yī)藥零售市場，幫助患者在身邊的藥店獲得慢性病的快速篩查。星邦健康在合作藥店引入Airdoc設(shè)備，使消費者在藥店里就能體驗便捷的篩查，而不需要去醫(yī)院。篩查后，患者需要就診的前往專業(yè)醫(yī)院，常規(guī)的在藥店里進(jìn)行消費者轉(zhuǎn)化，而需要治療的患者在醫(yī)院治療以后，后續(xù)的用藥和治療也可以在藥店進(jìn)行，由此形成閉環(huán)。Airdoc基于20萬名中青年人視網(wǎng)膜健康數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果顯示，60%以上的人患有各種各樣的慢性疾病，因此Airdoc開展職場篩查業(yè)務(wù)，進(jìn)入各個企業(yè)，為企業(yè)員工做篩查。與此同時，Airdoc在體檢機構(gòu)和眼鏡店紛紛展開應(yīng)用，在院外為用戶提供服務(wù)。（三）線上應(yīng)用產(chǎn)品為了幫助更多人享受優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，Airdoc聯(lián)合搜狗搜索推出免費產(chǎn)品——皮膚識別算法（黑色素瘤智能識別）和性病艾滋病智能自測系統(tǒng)。黑色素瘤智能識別服務(wù)，進(jìn)入Airdoc頁面上傳照片之后，Airdoc即可幫助患者分析診斷黑色素瘤；性病艾滋病智能自測系統(tǒng)，根據(jù)自己的身體反應(yīng)和行為來智能判斷性病艾滋病風(fēng)險。五結(jié)語作為醫(yī)療領(lǐng)域人工智能領(lǐng)軍企業(yè)，Airdoc公司是中國人工智能學(xué)會智慧醫(yī)療專委會秘書長牽頭單位、中國健康促進(jìn)與教育協(xié)會移動健康分會常委單位、科技部智能醫(yī)學(xué)影像中心發(fā)起單位，是多個高分人工智能輔助醫(yī)學(xué)論文背后的算法支持方，也是人工智能輔助醫(yī)療領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的起草方，長期專注于人工智能醫(yī)學(xué)影像識別領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，Airdoc已經(jīng)與超過100家中國最頂尖的醫(yī)院展開了深度合作，并且已經(jīng)發(fā)展了職場、藥店、眼鏡店、體檢機構(gòu)等眾多院外應(yīng)用模式，是中國商業(yè)化