磨劍二十載 AI賦能臨床診療新生態(tài)

“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(jié)，眼睛熬紅了還容易弄混。而借助AI技術(shù)，只用幾秒鐘就能精準(zhǔn)勾畫出病灶。”指著電腦屏幕上的腫瘤影像，西安電子科技大學(xué)人工智能學(xué)院教授緱水平告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，這是人工智能（AI）技術(shù)幫助臨床解決的真問題。

“在我國，醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)量巨大，但有經(jīng)驗(yàn)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(jìn)篩查與早期診斷。”緱水平的話，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(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員一頭扎進(jìn)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(diǎn)”問題；到了晚上，再根據(jù)醫(yī)生的不同手術(shù)切除方法、術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)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(yàn)證，團(tuán)隊(duì)終于攻克了相關(guān)技術(shù)難題，成功研發(fā)出“影像解譯的腫瘤自適應(yīng)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(zhǔn)確一致勾畫”的關(guān)鍵技術(shù)，研制了跨媒體醫(yī)學(xué)影像智能解譯平臺，實(shí)現(xiàn)了個體化精準(zhǔn)放療、多維度精準(zhǔn)預(yù)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(shù)不一樣，它不是一刀切開，而是通過外部射線穿透體表，直達(dá)病灶，這就意味著射線會經(jīng)過很多正常組織。”緱水平進(jìn)一步解釋，“我們團(tuán)隊(duì)做的，就是通過人工智能技術(shù)精準(zhǔn)識別出腫瘤的核心區(qū)域與邊界，從而明確手術(shù)的入路方式，并提前標(biāo)注出手術(shù)中的危險點(diǎn)，比如血管、神經(jīng)及周圍的風(fēng)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(hù)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(yīng)用。”緱水平說。

在腫瘤診治領(lǐng)域深耕細(xì)作的同時，緱水平也將目光投向了疾病預(yù)防領(lǐng)域。

全民健身熱潮下，跑步成為很多人的選擇。“運(yùn)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。”緱水平說，與在疾病發(fā)生后被動救治相比，前置性預(yù)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(tuán)隊(duì)研發(fā)出“無感常態(tài)化智能運(yùn)動康復(fù)評估系統(tǒng)”，旨在破解運(yùn)動康復(fù)效果難以量化的行業(yè)痛點(diǎn)。

“人在40歲到45歲，半月板會進(jìn)入一個關(guān)鍵退化期。可到了52歲至56歲（男女略有差異），情況反而會出現(xiàn)好轉(zhuǎn)。我常跟團(tuán)隊(duì)成員開玩笑，把這個階段稱作‘膝關(guān)節(jié)的第二春’。”緱水平笑著說，這個階段是養(yǎng)護(hù)的黃金窗口期，即便此前有過運(yùn)動勞損，只要抓住機(jī)會科學(xué)干預(yù)，很多慢性膝關(guān)節(jié)問題都能得到顯著改善。

“無感常態(tài)化智能運(yùn)動康復(fù)評估系統(tǒng)”的核心突破，在于它實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動康復(fù)評估的“遠(yuǎn)程化、個性化和精準(zhǔn)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(yùn)動還是術(shù)后康復(fù)理療，只需要用戶把運(yùn)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(xué)、西安外國語大學(xué)等高校體育運(yùn)動測試中投入應(yīng)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(rèn)識上也往往有很多誤區(qū)，比如‘早上還覺得好好的’，但其實(shí)癥狀是早就有的，只是大家沒有注意到。”緱水平的目標(biāo)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(zhǔn)篩選出來，再把這些人“推送”到醫(yī)院——相當(dāng)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(tuán)隊(duì)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(yuǎn)不止監(jiān)測本身：在人還沒有任何生病感覺的時候，就精準(zhǔn)預(yù)測風(fēng)險，引導(dǎo)他及時到醫(yī)院進(jìn)行早期干預(yù)，既能延長壽命，又能從根本上降低社會醫(yī)療成本。“這不僅是技術(shù)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(zhǔn)體系。

這一過程中，優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)影像AI人才需承擔(dān)起特殊角色，成為架起臨床醫(yī)學(xué)與人工智能之間橋梁的“AI臨床科學(xué)家”和“臨床工程師”。

談及這類人才的能力素養(yǎng)，緱水平認(rèn)為：除了具備跨學(xué)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(shù)任務(wù)，更要能判斷一個AI創(chuàng)意究竟是“錦上添花”的技術(shù)炫技，還是真正解決臨床痛點(diǎn)的“雪中送炭”，真正把AI代碼寫進(jìn)守護(hù)人民生命健康的實(shí)踐中。

來源：中國青年報(bào)

編輯：鄭怡

校對：鐘琦

終審：李海洋