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突破世界级行业难题,“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼

突破世界级行业难题,“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼

弘扬伟大抗疫精神,大力推动数字经济发展,为推动经济高质量发展、服务构建新发展格局作出贡献。11月19日至21日,中国5G+工业互联网大会在汉召开,为推动数字经济突破发展,突破内镜检查存在盲区的世界级行业难题 “内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼

长江日报大武汉客户端11月15日讯(记者贺亮 通讯员张杨)日前,一场面向全世界直播的直肠绒毛状腺瘤ESD手术(内镜黏膜下剥离术),在武汉大学人民医院(湖北省人民医院)消化医院成功举行。

消化医院负责人于红刚教授在其自主研发、领跑全球的消化内镜人工智能的辅助诊断系统——“内镜精灵”(ENDOANGEL)辅助下,在第五届希腊雅典国际消化系统疾病论坛上,向全球同行直播了一例消化道早癌的高难度内镜治疗手术演示。这已是于红刚教授团队今年进行的第4次国际手术演示。

这只是“内镜精灵”人工智能消化内镜的应用场景之一。于红刚转化至武汉楚精灵医疗科技有限公司的这一成果,最近入选武汉市首批数字经济应用场景“揭榜挂帅”十大项目,这也是任务清单中“智能医疗产品及器械应用”类目中,唯一揭榜成功项目。

王牌专家的“新挑战”

派“透视眼”“聪明脑”去侦查消化道迷宫

作为我国消化病领域的顶尖专家,武汉大学人民医院消化内科主任于红刚教授是教育部新世纪人才、武汉大学珞珈学者特聘教授,国内内镜引领者,更是很多病人和家属眼中的“神医”。用老百姓的话来说,“于大夫治病又快又准,简直神了。”

在于红刚教授看来,面对一次次考验,医务人员既要有沉着冷静的思维和敢于挑战的勇气,更需要有扎实过硬的技术。一直以来,他针对临床上很多难题和短板展开科研,不断攀登。这次,他遇上了新难题——

于红刚介绍,若能在癌前病变和早期癌筛查出病灶,并进行干预,将大大提高患者生存几率。消化道肿瘤发病率占中国癌症总发病率的43.5%,内镜检查是早期发现消化道肿瘤的必要手段。目前全球范围都以内镜检查作为检出消化道早癌的有效手段。

突破世界级行业难题,“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼

楚精灵的精灵内镜产品正在医院得到应用。通讯员供图

不过,该领域的发展状况不容乐观。他介绍,一方面,内镜检查质量不过关,设备性能不够好,往往导致患者漏诊。比如胃部肿瘤的关键一线工具——白光内镜,对早期胃癌的敏感性和特异性并不高。

另一方面,由于内镜医师检查水平参差不齐、高水平内镜医师稀缺等原因,中国部分地区和世界部分地区早期胃癌的诊断率仍偏低,“坦白说,与部分医疗资源发达国家相比,我国在消化道疾病的早期发现上存在差距,比如日本有精密的内镜筛查培训标准,能降低一线医生对早期癌识别的不确定性,我们还在追赶。”

自从医以来,于红刚一直坚持从解决临床实际痛点出发,不断创新研发新技术和新方案,“要是有一个智能系统,能在我们做内镜时,及时提醒哪些部位还没检查到就好了。”在巡诊中,基层内镜医生不断向他反馈这样的需求,这也给了他开发AI系统助力消化内镜检查最初的启发。

“2017年,阿尔法狗击败了围棋世界冠军,这让我有了一个大胆想法。”于红刚说他要用数字手段去触及“眼力”“手力”所不及之处,用智慧办法去跨越我们与医疗发达区域的差距。

AI工程师和临床团队紧密结合

内镜精灵对恶性肿瘤的诊断准确率超90%

于红刚团队找到了武汉大学科技发展研究院。武大资源与环境科学学院图像处理团队的胡珊博士最终“揭榜”,他带领工程师团队,与于红刚临床团队对接,组建了一个既有医学也有人工智能知识背景的30余人研究团队,并孵化了武汉楚精灵医疗科技有限公司。

胡珊说,由于产品研发的临床应用导向性,让这一独创没有停留在“纸上谈兵”,医工结合的效率要比单纯由工程师推动高得多。

要让“内镜精灵”在诊断病情方面做到精准高效,就必须掌握人体消化道的详细情况。他们与武汉大学测绘学院合作,绘制出人体消化道的“地形图”,并依照消化内镜检查的诊疗规范,标识出必查的“坐标点”。团队将胃标记为26个部位,通过人工智能技术逐一扫描,精准识别,降低漏检漏诊率。

突破世界级行业难题,“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼

楚精灵的精灵内镜产品正在医院得到应用。通讯员供图

4年内,上百个的挑灯夜战、数万次的实验演算、一摞摞尺厚的推理手稿,迭代近50个版本,历经四代跃迁,最终洞开了一丝丝光亮。

经过测试,他们研发出的人工智能监测系统“内镜精灵”,是一款基于深度学习技术的人工智能消化内镜下辅助诊疗系统,可对消化内镜下视频图像进行实时监测,规范医师内镜操作,并实时辅助医师提示可疑病灶,减少漏诊,误诊,还能做到通过特征提取、机器学习,较人类更高灵敏度去识别胃癌、食管癌、结肠癌等病灶,提高早期癌症检出率,助力消化道系统肿瘤的早发现、早诊断、早治疗。

根据有关测试结果表明,内镜精灵能进行200幅胃镜图像的胃早癌检测,其对恶性肿瘤的诊断准确率为92.5%。让于红刚倍感欣慰的是,“精灵”果然有妙手,最终达到了当初的设想,一是在胃镜中实时监测检查盲区,及时提醒医生不要放过检查死角,尽早识别可能有问题的消化道部位;二是识别早期胃癌,将胃肿瘤漏检风险降低近八成。

今年,由武汉大学、武汉楚精灵医疗科技有限公司共同研发的“消化道肿瘤人工智能内镜筛查诊断系统关键技术及其应用”项目,摘得2021年度湖北省科学技术发明奖一等奖。

突破了内镜检查存在盲区的世界级行业难题

“内镜精灵”手术多次登上国际舞台展示中国智慧

于红刚介绍,最新的第四代“内镜精灵”核心功能直达患者体验,在肠镜中实时监测操作质量,规避内镜医师诊断能力良莠不齐的风险,提供“超专家级”的诊断准确度,这为来自基层的患者带来可触达的“名医”。

同时,他介绍,该产品能识别癌前病变,辅助正确诊断病灶并进行分型,实现手术决策最优化,并在不增加手术时间的情况下最大限度地减少不必要的活检。“‘内镜精灵’辅助下,病人活检率大大降低,已从30%降低至15%,有效节省不必要的医疗费用支出。”

楚精灵总经理胡珊介绍,目前,楚精灵的AI辅助质控产品已经获得了两张二类器械审批证。目前楚精灵的三类注册证申请,已进入临床试验阶段。

截止到2022年4月11日,内镜精灵协助医师发现早癌及癌前病变累计5996例,真正实现通过AI助力消化道癌早发现早诊早治。目前,该新技术辐射到全国400多家不同级别医院,占领行业八成市场份额,协助医师发现了10000余例消化道早癌及癌前病变,节省治疗费用约11亿元。

于红刚介绍,内镜设备市场上,海外企业几乎处于垄断地位,而数字经济时代产生的这款设备,从追赶到并跑甚至部分领跑。去年,团队发表的SCI论文影响因子超过日本内镜同业。

据悉,随着这一“产学研”成果的成功转化,不仅填补我国此前消化内镜质量监督工具的空白,也突破了内镜检查存在盲区的世界级行业难题,和内镜检查质量实时监察与评价的技术瓶颈,为国际同行交流提供统一标准,确立了我国在消化AI领域上的全球话语权。世界人工智能大会、国际消化疾病论坛、德国杜塞尔多夫、埃及开罗国际消化内镜大会、第五届希腊雅典国际消化系统疾病论坛……“内镜精灵”不断登陆国际舞台展示中国数字经济最新成就。

【编辑:冀杰】

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原文地址《 突破世界级行业难题,“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼》发布于2022-11-18
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