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金域醫學與華為共同發布AI輔助宮頸癌篩查技術獲突破性進展

時間:2019-06-14 11:00|來源:實驗室前沿| 分享|點擊:


       實驗室前沿從金域醫學官網獲悉:2019年6月11日,金域醫學與華為在中國生物產業大會上聯合宣布,雙方在人工智能(AI)輔助病理診斷應用開發方面已取得突破性進展。

  金域醫學病理專家團隊與華為云AI團隊合作,首次基于病理形態學,通過深度學習的技術,以病理專家的診斷標準訓練出精準、高效的AI輔助宮頸癌篩查模型。該模型在排陰率高于60%的基礎上,陰性片判讀的正準確率高于99%。同時,陽性病變的檢出率也超過99.9%。這是目前國際已公布的國內外AI輔助宮頸癌篩查的最高水平。通常情況下,細胞病理醫生鏡下判讀宮頸細胞涂片,平均每例要花費6分鐘,而AI識別僅需36秒。通過AI輔助宮頸癌篩查模型判讀速度是人工判讀的10倍。 本文來自實驗室前沿

 

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  國內著名細胞病理專家、原中山大學腫瘤醫院病理科主任醫師梁小曼教授,華為云AI高級技術總監涂丹丹博士,華為云廣東業務部部長潘捷,金域醫學高級副總裁汪令來,金域醫學副總裁楊萬豐,金域醫學首席信息官李映華,金域醫學病理部主任羅丕福博士等出席了本次發布會。
 
AI助力解決“病理醫生緊缺”的痛點
  病理形態學診斷被醫學界公認為疾病診斷的“金標準”。但由于病理醫生的培養周期長,因此,我國病理醫生的人才資源長期處于稀缺狀態。數據顯示,目前中國注冊病理醫生不足2萬人,以每百張床位配備1-2名病理醫生的標準計算,其缺口仍高達8-10萬人。在我國,宮頸癌篩查的適齡婦女人群超過3.5億人,即使以每3-5年進行一次篩查的標準來衡量,目前國內的篩查能力仍然遠遠未能達到要求。其中一個重要原因就是細胞病理醫生的極度稀缺,制約了宮頸癌篩查進一步推廣。

  人工智能輔助病理診斷被認為是提高病理醫生判讀效率,減輕工作壓力的一個可行方案,并已成為醫療領域最熱門的研究方向之一。梁小曼教授說,“病理醫生的篩查任務其實非常重,加上人才不足,導致病理醫生的工作比較辛苦,我們也一直在思考如何去破解這一痛點。AI在我看來就是一個很好的切入點。” 內容來自實驗室前沿網站

 

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國內著名細胞病理專家、原中山大學腫瘤醫院病理科主任醫師梁小曼教授回答記者問

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AI輔助宮頸癌篩查取得重大突破

  作為第三方醫檢行業的領先者,金域醫學依據自身的大數據,助力提升病理醫生的判讀效率。金域每年擁有的檢測標本量超過6000萬例。其中,截至2018年底,金域宮頸病變檢測中心累計收到來自全國31個省市區的宮頸癌篩查樣本超過4350萬例。 sysqy.com

 

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金域醫學首席信息官李映華介紹金域醫學與華為合作的背景

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  此次金域與華為的合作正是利用金域的大樣本大數據,開發AI輔助宮頸癌篩查模型。羅丕福博士介紹,本次開發基于金域歷年4350萬例宮頸細胞學篩查樣本,從中挑選出的近20萬個圖像塊,進行精準標注和AI輔助篩查模型訓練。

  在此過程中,首先,由金域醫學多位病理專家進行標注,確保模型可以對各種病變細胞的形態進行充分的學習。基于這些圖像塊級別的標注,AI模型先對樣本進行初步分類,高效區分陽性細胞密度較高的樣本。然后,AI模型再進一步對陽性細胞進行精準識別,確保在陽性細胞密度較低的樣本上仍能獲取準確的輔助判讀結果。為確保結果無誤,算法還一并選取一系列可疑的局部視野,交由病理醫生最終復閱。

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  通過對這一模型進行驗證,結果表明,該模型的排陰率為61.9%,陰性片判讀的正確率高于99%,陽性病變的檢出率超過99.9%。這已經是目前國際已公布的國內外AI輔助宮頸癌篩查的最高水平。

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金域醫學病理部主任羅丕福博士作分享

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金域-華為優勢強強聯合 AI未來可期
  取得如此重大的突破,專業知識、樣本數據、AI技術與算力這些要素不可或缺。金域醫學和華為均拿出各自的硬實力為技術開發提供支撐。
  此次技術開發中,金域醫學挑選用于進行模型訓練和驗證的樣本就涵蓋了廣東、廣西、江蘇、山東、四川等多個省份,年齡與地區分布均具有普適性,用于訓練的陽性數據最新包括2019年,最早可追溯到2007年。“此次采用的訓練集和驗證集,規模是行業平均水平的數倍以上,極大地保障了結果的可靠率。”羅丕福博士說。
  此外,金域的病理醫生優勢也在此次開發中發揮了關鍵作用。目前,金域全職的病理醫生近500名,其中從事細胞病理診斷的醫生達近300名。金域投入了多位病理專家全職負責審閱與標注工作,以2人一組的模式進行互相驗證,相當于由病理專家“手把手”向AI模型傳授病理診斷知識。

  在技術支持方面,華為云一站式AI開發平臺ModelArts,從標注、訓練模型、圖片判斷、推理等方面為AI模型的訓練和應用提供了堅實的基礎。涂丹丹博士說:“在標注階段,借助華為云ModelArts對已經上傳到云端的海量圖像塊進行半自動化標注,大大節省了病理醫生標注的時間和精力。在算法層面,華為不斷迭代起來的人工智能算法在模型精度和速度上都達到了業界領先的水平。” 內容來自實驗室前沿網站

 

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華為云AI高級技術總監涂丹丹博士作介紹

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華為云廣東業務部部長潘捷回答記者問
 
  金域醫學首席信息官李映華表示,金域醫學的病理醫生團隊與華為的專業AI團隊相互合作,加上雙方各自在行業內的領先地位與長期積累下來的硬實力支撐,方能鑄就今天發布的優異成果。

  本次成果可以說是數字化醫療與精準醫療的一項重要實踐,為未來精準診斷惠及廣大人群提供了技術和數據上的支持。接下來,金域和華為云將繼續投入更多樣本數據,對AI模型進行大規模驗證。若該成果得以落地應用,預期可使病理醫生進行單次細胞學檢查的工作量減少超過60%,篩查效率大幅提升,使得對適齡婦女人群的篩查質量可以趨近發達國家的水平,促進宮頸癌早篩早治。 內容來自實驗室前沿網站

  華為云廣東業務部部長潘捷表示,金域醫學與華為云會根據這次的進展逐步開展后續的工作。同時,華為云和金域醫學還將在其他病理AI的場景中尋求新的合作方向,如在乳腺、消化道、腎臟、血液等亞專科場景,探索更多應用可能。 sysqy.com

 

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金域醫學高級副總裁汪令來主持
Tags:金域,醫學,華為,共同,發布,輔助,宮頸癌,篩查,技術,突破
責任編輯:小谷
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