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全球領先AI肝癌臨床決策系統服務健康中國

時間:2019-11-11 09:49:52 來源:綜合 作者:

人工智能已經成為國家發展戰略,腫瘤防治是人工智能重要研究和應用領域。11月9日在四川成都召開的第十屆全國肝膽胰疾病高峰論壇會上,由中國醫促會肝膽分會主委、四川大學華西醫院嚴律南教授和醫庫云CEO張群華教授共同發布了“AI肝癌臨床決策支持系統”和“AI肝移植臨床決策系統”。來自全國各地的五百多位專家共同見證了AI在肝膽醫療領域的創新發展。

(從左至右為:文天夫教授、李曉石教授、張群華教授、程南生副院長、嚴律南教授、田德英教授、程樹群教授、刑卉春教授)

自2018年10月28日,在成都召開的第九屆全國肝膽胰疾病高峰論壇上,“全國肝癌人工智能研發平臺啟動”。四川大學華西醫院率先和醫庫云合作研發肝癌人工智能臨床應用項目,歷經一年的共同研發,全球領先“AI肝癌臨床決策支持系統”和“AI肝移植臨床決策系統”脫穎而出。肝癌俗稱“癌中之王”,我國肝癌發病數每年新增病例40多萬,占全世界肝癌總數的50%,但預后差,術后五年生存率僅30%左右。華西醫院嚴律南教授強調:“目前,我國的肝癌治療方法包括手術切除、肝移植、局部消融、介入治療、放療、靶向治療、免疫生物治療等。各種治療路線交叉龐雜,盡管國內外發布了相關治療指南,但在實際的臨床決策中仍嚴重依賴于主治醫生的臨床經驗和判斷。尤其對于基層醫院和年輕醫生而言,治療經驗的匱乏會影響他們做出最合適的決策,從而影響患者的預后。另一方面,醫院的數據系統中沉淀大量的病例數據,凝聚了醫院醫生的經驗和智慧,如果能合理利用這些資源,為醫生的臨床決策給予支撐和支持,無疑具有巨大的價值。針對臨床需求,研究一套基于數據的可用于原發性肝癌治療的AI臨床輔助決策系統開發有顯著的臨床價值和現實意義。”

我國在肝癌診治領域擁有海量的大數據,從而為AI技術再現人類醫生的診療過程提供數據支撐。醫庫云CEO張群華教授介紹:鑒于華西醫院提供了標準的、規范的近萬例完整肝癌病案大數據才擁有了高質量的人工智能產出,圍繞醫生和患者關心的諸多問題,通過大數據分析和AI計算提供了一套可行的解決方案。諸如治療方案推薦、方案對比、生存周期預測、復發率和復發周期預測、相似病例推薦、用藥推薦、治療歷史追溯、指南推薦等功能。可輔助醫生幫助患者解決所關注的問題。這正是“AI+醫療”造福人類的完美詮釋。

1) 該怎么治?提供了基于數據和基于指南的兩套推薦方案。前者建立在大量的醫療數據基礎上,利用大數據分析和AI算法,從中訓練并學習到既往醫生的治療經驗,然后給出相應的治療建議;后者建立在最新的原發性肝癌治療指南和專家共識基礎上,通過建立肝癌治療知識邏輯框架,根據患者輸入的數據實現治療判斷的自動化。

2) 治療效果怎么樣?基于大量的醫療隨訪數據,利用大數據分析和AI算法,給出患者在不同治療方案下的生存周期、復發概率和復發周期等預測值,幫助患者形成對治療預后的預期。

3) 有沒有跟“我”類似的患者,他們怎么治的?通過降維算法實現患者高維信息在低維空間內的映射,并實現患者間的相似度計算,從而為患者推送相似的患者。

4) 治療后該如何用藥?建立原發性肝癌用藥知識圖譜,根據患者輸入的信息自動尋找推導鏈路,實現對疾病用藥的推薦。

5) 病情是如何發展的?自動對比患者的過往醫療數據,實現對患者歷史數據的縱向觀察和對比。”

清華大學人工智能科學家宋森教授參與和指導本項目研發后認為,本系統廣泛采用先進的人工算法進行決策支持,在治療方案智能預測中采用首創的“GBDT+Siamese-Net”混合模型, 準確性達到95.03%;在生存周期和復發預測中,采用基于決策樹的集成模型,平均分類準確率達85%,平均回歸均方根達0.5年以內;在相似病例推薦中,采用“降維+相似度計算”的方式實現了患者高維信息在低維空間的映射和距離計算。開發出了一套面向臨床醫生、可為醫生和患者提供輔助功能的AI肝癌臨床決策支持系統。

華西醫院肝外科主任文天夫教授表示:“經過近一年醫庫云與華西醫院跨界學習的深入溝通和不斷研發,AI肝癌臨床決策支持系統功能得到不斷豐富,可提供循證、個性化、多層次、長周期、有優先順序的治療方案和策略,從而幫助肝癌醫生或臨床團隊做出更快速、更精準的治療決策。基層醫院未來接入該系統后,相當于引進一名肝癌領域擁有國內領先技術的專家,為肝癌患者造福,而且對商業保險開發路徑的能力具有深遠影響。”

(圖為醫庫云自主研發的肝癌人工智能腫瘤醫生助理機器人)

國家癌癥中心中國腫瘤登記年報相關數據顯示,中國疾病譜中惡性腫瘤死亡率居首位,且高于世界平均水平。我國每年所需腫瘤醫療費用2200億元。全國每年新發惡性腫瘤病例約309萬,死亡病例196萬,肺癌、胃癌、食管癌、肝癌和結直腸癌居前五位。在醫療和公共衛生服務相關費用和資源投入比率中,癌癥疾病已成為政府健康工程中最大投資項目之一,更是癌癥患者家庭的長期經濟負擔。

最新一期《新英格蘭醫學雜志》刊發一篇述評,他們梳理了美國國家癌癥中心等多位專家觀點,癌癥流行病學40年發病率變化:提示癌癥治療出現了過度治療。

IBM沃森健康(Watson Health)抓住了這個臨床痛點,斥巨資研發了IBM沃森健康AI腫瘤機器人。旨在輔助醫生決策時專業知識不斷更新,給患者恰當治療。而在中國,針對縣域腫瘤學科的建科比例不足50%,即使已經有腫瘤學科建科的能夠掌握達到的診療水平和能力還遠遠不能解決現狀需求,所以癌癥的科學防治任務更為迫切,醫庫云對標IBM沃森,取長補短。除了覆蓋沃森46個指標外,又增加了具有中國肝癌特色的AFP、乙肝、丙肝等指標和海量病例及早期肝癌五年生存隨訪數據,比沃森腫瘤AI肝癌系統更符合中國臨床痛點和剛需。開創了具有中國特色的AI腫瘤機器人的先河。

今年9月,醫庫云和中國醫促會婦兒保健分會主委、中國工程院馬丁院士共同啟動婦科腫瘤AI的研發,標志著醫庫云在腫瘤防治AI研發領域全面展開。為醫庫云計劃三年完成首部中國AI腫瘤臨床決策支持系統奠定了基礎。醫庫云CEO張群華教授在本次會上首次公布了一軸三橫的重點布局。一軸是指聚焦AI賦能腫瘤醫生的垂直領域,包括肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、結直腸癌、乳腺癌、子宮頸癌、卵巢癌、腦腫瘤十大癌癥,占全部惡性腫瘤的76%。及時抓住腫瘤領域最新熱點,在國際腫瘤治療指南和專家共識的基礎上,結合中國實情,研發完整的中國AI腫瘤臨床決策支持體系。三橫是指一要用AI技術對腫瘤患者實施慢病全生命周期精細管理。二要依靠AI數據平臺,和藥企等展開AI+藥物研發。三要構建AI科研平臺讓醫生使用最新AI技術開拓未知的科學領域,以期AI在腫瘤防治領域產研結合的產品落地,助推健康中國建設。



責任編輯:touzjsy
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