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看腦部核磁片子 25名資深醫(yī)生毫無懸念的輸給AI
2018-07-03 07:41:49 來源: 中國青年報
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  一場人機大戰(zhàn),醫(yī)生輸了,而且輸得毫無懸念。比賽之前選擇“人類戰(zhàn)隊”獲勝的觀眾坦言自己的選擇是“為了給醫(yī)生們打氣”。不過,輸了比賽的醫(yī)生卻很高興,因為一個聰明的助手誕生了。

  這場名為“Chain”杯神經影像人工智能人機大賽由國家神經系統疾病臨床醫(yī)學研究中心、首都醫(yī)科大學人腦保護高精尖創(chuàng)新中心和中國卒中學會聯合主辦。對戰(zhàn)的雙方是“BioMind天醫(yī)智”神經影像AI輔助診斷系統和海內外25名神經影像領域的資深醫(yī)生。

  據介紹,這是該領域全世界范圍內首次人機大賽。

  半年打造出AI“醫(yī)生”

  首次亮相的“BioMind天醫(yī)智”由全球首家神經疾病人工智能研究中心和首都醫(yī)科大學人腦保護高精尖創(chuàng)新中心共同研發(fā),也是目前全球首款頭部疾?。êw腦腫瘤、小血管病變、大血管病變、腦卒中等)MRI、CT影像人工智能輔助診斷的整體應用產品。

  出場應戰(zhàn)的“人類戰(zhàn)隊”則由海內外25名全球神經影像領域的專家、學者、優(yōu)秀臨床醫(yī)生組成,他們中既有臨床工作幾十年的影像學“大咖”,也有有志于AI系統研究的青年科技人才,都是經過前期招募、預賽及定向邀請確定的。

  決賽中,醫(yī)生分成兩組與AI對決,每組共有225個病例影像。相對于醫(yī)生的聚精會神,AI“從容淡定”,操作人員輕點鼠標后,“BioMind天醫(yī)智”掃描案件分析,15分鐘就響鈴交卷了。而這時醫(yī)生們依舊緊張審視著一張又一張核磁影像。在最后幾分鐘內,醫(yī)生們對拿不準的案例進行了討論。

  經過評委確定,除了用時長短不同,AI與人類醫(yī)生的兩組準確率分別為87%和66%、83%和63%。

  對于“BioMind天醫(yī)智”取得的飛速發(fā)展和驚人成績,北京天壇醫(yī)院常務副院長王擁軍并不意外?!氨本┨靿t(yī)院每年接診來自全國各地的神經系統疑難雜癥患者30 萬人次,開展手術1萬余例,擁有全國最大的腦病樣本庫,這樣 ‘BioMind天醫(yī)智’才能在短短幾個月內,不斷提升疾病診斷效率和準確率。它可以學到很多醫(yī)院多年都見不到的罕見、疑難病例,在神經領域的研究開發(fā)和學習深度上,擁有先天優(yōu)勢和大數據基礎?!?/p>

  賽前,不少專家對比賽結果都給出了自己的預測。決賽的評委之一,重慶醫(yī)科大學神經科學中心主任、國家973項目首席科學家謝鵬表示:“在根據已有知識進行的診斷上,從大數據深度學習的概率上看,AI獲勝的幾率要大得多,它應該是‘了然于胸’的。但在一些新的、特定的、目前醫(yī)學界也還沒有太多共識的疾病領域,AI可能還‘搞’不過人類。即使是在AI全勝的圍棋比賽中,一場下來幾十手的交戰(zhàn)中,我也不認為人類的每一步棋都是輸給計算機的,有些地方,人類比計算機的思路更精妙?!?/p>

  跨越理解的鴻溝

  近幾年,AI產品“扎堆兒”進入健康領域,但在很多情況下都有點“雞肋”的感覺。因為AI及其制造者計算機工程師與醫(yī)生之間存在著理解的鴻溝。如何讓AI真正成為醫(yī)生的助手,能夠解決臨床中的實際問題,是許多研究團隊共同的困惑。

  “BioMind天醫(yī)智”也經歷了這樣一個過程。據國家神經系統疾病臨床研究中心大數據中心主任李昊介紹,“最開始AI團隊的一些已知算法和常規(guī)思路,無法被醫(yī)生理解。而AI團隊又對神經系統疾病的特殊性一頭霧水,需求無法匹配?!?/p>

  幾個月時間里,國家神經系統疾病臨床醫(yī)學研究中心每一個課題組都派出了至少一名業(yè)務出色的醫(yī)生,緊密對接AI團隊的每個工作組,不斷討論磨合,盡量把專業(yè)特點、疾病特點、技術特點都溝通清楚。這相當于給AI團隊進行了一次醫(yī)學“集訓”。“在此基礎上,我們對AI原本的算法進行一些針對性的改進?!崩铌徽J為,從目前的水平來看,進步非常明顯。

  半年以來,通過對北京天壇醫(yī)院近十年接診的數萬神經系統相關疾病病例影像的系統學習,“BioMind天醫(yī)智”在腦膜瘤、膠質瘤等常見病領域的磁共振影像診斷準確率已達到90%以上,相當于高級職稱醫(yī)師級別水平。

  以此次決賽中B組比賽主題為例,要根據腦部片子預測24小時內患者顱內血腫是否擴大并及時干預,因為這是臨床降低腦出血患者死亡率的重要措施。在臨床中,血腫擴大可通過降低血壓、早期用止血藥物預防,但是如果預測失誤,盲目用藥降低血壓,也存在出現血栓等風險。

  據介紹,目前臨床上為預測采用的方法是注射碘造影劑。比賽中,“BioMind天醫(yī)智”判斷無需給患者注射造影劑,這樣降低了潛在的腎臟損害。

  “這種在許多臨床專家看來都是很難的課題,通過學習大量病例數據,AI掌握得比人更好?!崩铌徽f,在訓練中,給了AI一些回顧性的病例,也提供了一些前瞻性臨床病例的同步數據,不斷加強它的理解能力。通過決賽以及之前的3組測試賽結果來看,AI預測的速度和準確率上都完全戰(zhàn)勝了人類。

  “我們希望未來它可以準確地提示醫(yī)生,患者24小時內血腫擴大的幾率非常大,需要盡快采取更積極更果斷的治療方式?!崩铌徽f。

  讓醫(yī)生和AI成為“默契CP”

  現階段AI的學習成績是充分可靠的,李昊認為下一步要思考的問題,是如何讓它覆蓋神經系統更全面的疾病種類。當然,也完全存在個別非常有經驗的醫(yī)生打敗AI的可能,這提示AI目前學習的樣本量還不夠大,還需要專家來幫助完善。

  今年4月,我國出臺《促進互聯網+醫(yī)療健康發(fā)展的意見》,著力推動人工智能在技術研發(fā)和產業(yè)應用層面取得突出成果。之前,工業(yè)和信息化部印發(fā)的《促進新一代人工智能產業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020年)》明確提出,發(fā)展醫(yī)療影像輔助診斷系統,支持腦、肺、眼、骨、心腦血管、乳腺等典型疾病領域的醫(yī)學影像輔助診斷技術研發(fā),加快醫(yī)療影像輔助診斷系統的產品化及臨床輔助應用。

  “我并不很在意這場比賽誰輸誰贏?!蓖鯎碥姳硎荆敬紊窠浻跋袢斯ぶ悄苋藱C大賽并非意在挑起人類醫(yī)生和AI之間的“戰(zhàn)火”,反而希望通過專業(yè)技術的切磋,讓醫(yī)生和AI對彼此有更深層次的理解,為未來臨床醫(yī)學診斷中成為“默契CP”打下基礎,“希望能夠通過這個比賽,讓醫(yī)生們體驗到人工智能的魅力,特別是讓部分對人工智能抱有懷疑態(tài)度的醫(yī)生進一步對人工智能進行了解,消除恐懼。此外,希望讓大家看到,AI可以完成一些人類很難完成的任務,如準確預測腦出血現象和血腫的擴大情況,今后能夠更好地利用AI實現診療水平的創(chuàng)新和提升?!?/p>

  他還希望通過這次比賽激發(fā)全球神經科醫(yī)生的興趣,提供更多稀有病例。當AI技術漸趨成熟后,會成為輔助基層醫(yī)生,特別是偏遠地區(qū)基層醫(yī)生閱讀、診斷、預測片子的學習和培訓工具,方便腦病患者在“家門口”就能獲得高品質、個性化的診療方案。此外能夠幫助醫(yī)生完成初篩和評定,最終由醫(yī)生進行印證判斷,提高工作效率,減少重復機械工作,特別是在判斷結果不一時,可提醒醫(yī)生避免漏診誤診。

  據介紹,本次比賽結束后,國家神經系統疾病臨床研究中心大數據中心將繼續(xù)完善“BioMind天醫(yī)智”學習成果,組織多場國際、國內對抗賽,為未來將其推向臨床做好充分準備。同時,向國內醫(yī)療機構和神經科醫(yī)生發(fā)出課題招募,入選課題將獲得100萬元資助,中心還將提供強大的AI技術團隊,輔助課題組在感興趣的領域深入進行學術研究、開發(fā)臨床可應用的AI產品。(記者 李新玲)

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【糾錯】 責任編輯: 邱麗芳
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