醫(yī)療AI成埋伏在武漢影像科的顛覆者,又一場同質(zhì)化競爭?
春天來了。疫情爆發(fā)期間,徐良洲和科室里的4個(gè)醫(yī)生,每天要看400多張胸部CT片,寫400多張報(bào)告,胸部CT的工作量幾乎是平時(shí)的8倍。而每一張CT胸片,又有幾百幀橫切面需要篩看。寫報(bào)告寫到凌晨,對他們來說是這個(gè)春節(jié)里的常態(tài)。由于CT影像對新冠肺炎的診斷、治療都有很大作用,其他定點(diǎn)醫(yī)院也同樣面臨著影像科的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。在金銀潭醫(yī)院、武漢市中心醫(yī)院等的影像科,單天CT接診甚至能達(dá)到1000人次。
“我告訴自己不要流淚,眼睛要用來看片子。”這是金銀潭醫(yī)院放射科主任樊艷青時(shí)刻告訴自己的話。一個(gè)多月來,她帶著團(tuán)隊(duì)里的21人看了近200萬幀胸片。
武漢市中醫(yī)院CT胸片拍攝現(xiàn)場(受訪者提供)
這給了許久沒發(fā)聲的醫(yī)療AI企業(yè)們一個(gè)正名的機(jī)會(huì)。
據(jù)虎嗅不完全統(tǒng)計(jì),已有20余家公司相繼完成AI+CT新冠肺炎輔助診斷系統(tǒng)的開發(fā),如阿里達(dá)摩院、東軟醫(yī)療、數(shù)坤科技、匯醫(yī)慧影、推想科技等。
這些產(chǎn)品雖然表現(xiàn)形態(tài)各異,但共同作用都在于提升影像科醫(yī)生的工作效率:平常醫(yī)生閱片需要的幾小時(shí),可以被AI醫(yī)生壓縮到幾分鐘、20秒,甚至2~3秒。
工作量激增的情況下,全國的定點(diǎn)醫(yī)院都已經(jīng)至少使用了一種AI+CT輔助診斷系統(tǒng),且使用率極高。
然而一旦脫離了疫情帶來的需求,這些系統(tǒng)會(huì)不會(huì)像肺結(jié)節(jié)AI影像一樣,在醫(yī)院蒙了塵,再次淪落至食之無味、棄之可惜的境遇?
滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的前線影像科
1月20日,農(nóng)歷臘月二十六,距離中國最盛大的節(jié)日還剩四天。電視上,鐘南山正在肯定地告訴所有人,目前可確定新冠肺炎存在人傳人的現(xiàn)象。
接著,武漢全城突然失了語,一掃往昔熱鬧,沉默著縮進(jìn)了連續(xù)的陰雨天中。
這座城市最擁擠的地方從光谷地鐵站、江漢路步行街等變成了各個(gè)醫(yī)院的門診。按照慣例,醫(yī)生會(huì)建議這些咳嗽嚴(yán)重的人去影像科拍個(gè)胸部CT。
令徐良洲沒想到的是,一下子會(huì)涌來這么多人。
這天他上白班,和科室里的兩個(gè)醫(yī)生一起。往年的除夕前后,下午五點(diǎn)夜班同事接班后,他們就能準(zhǔn)時(shí)下班了。然而這幾天,白班醫(yī)生都是8點(diǎn)以后才能下班,而夜班值班人員基本通宵工作。
過去的十幾個(gè)小時(shí)中,CT機(jī)連續(xù)掃描了近400個(gè)患者的胸部,這個(gè)量是平時(shí)的8倍。這意味著,他們平均每個(gè)人要看近100張胸片、發(fā)出近100份報(bào)告給臨床醫(yī)生診斷用。
雖然不像核酸檢測可以作為金標(biāo)準(zhǔn),但CT可以作為篩選病人是否患有肺炎、是何種類型肺炎的第一道關(guān)口。
隨后的日子里,為了配合新冠肺炎篩查,武漢市中醫(yī)醫(yī)院停掉了核磁共振和平片(X光)的拍攝,滿負(fù)荷接收CT檢查患者。
而一次胸部CT,會(huì)產(chǎn)生幾百幀的圖像,醫(yī)生需要通過觀察肺部病變的體積、密度等得出結(jié)論,這種定量分析往往要占據(jù)醫(yī)生2小時(shí)以上的時(shí)間。
即便是到了大年三十兒晚上,CT機(jī)上上下下的患者也有200多人,兩個(gè)夜班醫(yī)生根本沒時(shí)間睡覺。寫完這些新片子報(bào)告后,天已然大亮。
1月27日,武漢市中醫(yī)醫(yī)院被列為新冠治療定點(diǎn)醫(yī)院。入院患者越多,影像科醫(yī)生越忙——他們不僅要給疑似病例拍片,每三五天還要對住院患者復(fù)查,并對比分析治療效果。
金銀潭醫(yī)院、武漢市中心醫(yī)院等同為定點(diǎn)醫(yī)院的情況也都很嚴(yán)峻,高峰接診量一度達(dá)到1000人次。
即便兩班倒,寫報(bào)告到凌晨兩三點(diǎn)也是常態(tài)。影像科醫(yī)生已精疲力盡。
AI入院看片
在這個(gè)特殊時(shí)期,一直以來扎堆在肺結(jié)節(jié)領(lǐng)域但落地表現(xiàn)并不太好的醫(yī)療AI影像突然被寄予了厚望。尤其在2月5日國家衛(wèi)健委將CT納入新冠肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)中后。
依圖醫(yī)療的“胸部CT新型冠狀病毒肺炎智能評價(jià)系統(tǒng)”是國內(nèi)第一個(gè)投入一線使用的AI影像輔助診斷系統(tǒng)。
年三十這天,上海公衛(wèi)臨床中心找到依圖,提出了對AI影像的具體需求:參與到病灶定量分析及療效評價(jià)中來,提升效率和準(zhǔn)確率。
從緊急召集散落在全國各地已經(jīng)進(jìn)入假期模式的百人團(tuán)隊(duì),到1月28日產(chǎn)品在上海公衛(wèi)臨床中心上線,依圖醫(yī)療用了4天。完成初步臨床驗(yàn)證后,系統(tǒng)又陸續(xù)進(jìn)入武漢大學(xué)人民醫(yī)院、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院、荊州市第一人民醫(yī)院等。
溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院的醫(yī)生應(yīng)用依圖系統(tǒng)進(jìn)行診斷
根據(jù)一線醫(yī)生反饋,這套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)病變區(qū)的自動(dòng)檢測,2~3秒就可以智能完成定量分析,且與醫(yī)生評價(jià)結(jié)果一直程度接近90%,準(zhǔn)確率與效率都能讓醫(yī)生的工作量得以緩解。
除夕一早,正在家陪孩子做寒假作業(yè)的數(shù)坤科技CTO鄭超接到了董事長毛新生的電話。后者在當(dāng)天早上收到很多醫(yī)生朋友關(guān)于疫情前線的消息。
“這次疫情特別嚴(yán)重,我們得做點(diǎn)什么?!泵律陔娫捴懈嵆v。
在與徐良洲等前線醫(yī)生溝通的過程中,鄭超對需求有了不一樣的認(rèn)識(shí)。肺炎的影像診斷在徐良洲看來并不難,以厘米計(jì)算的病灶大小比之3mm、5mm的肺結(jié)節(jié)容易發(fā)現(xiàn)得多。
真正的難點(diǎn)在于隨訪。患者每隔三五天會(huì)進(jìn)行CT復(fù)查,醫(yī)生需要對患者前后幾次的CT影像進(jìn)行對比分析,病灶數(shù)量、面積、密度等情況是在增加還是減少,以便掌握患者的治療效果。
但這種變化往往是很細(xì)微的,需要逐幀對比幾百張圖像,即使經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生也需要15分鐘。而在武漢市中醫(yī)院復(fù)查患者日均超過100人次的情況下,這項(xiàng)工作每天就要耗費(fèi)25個(gè)小時(shí)。
新冠肺炎隨訪的需求對數(shù)坤來說最大的挑戰(zhàn)在于,其病情發(fā)展非常迅速,無論是好轉(zhuǎn)還是惡化。因此,同一個(gè)肺部病灶性質(zhì)、位置、大小的變化也非常大。
“很可能上次還是低密度毛玻璃陰影,這次就已經(jīng)實(shí)變了?!编嵆瑤е?0人的團(tuán)隊(duì),開始想辦法讓計(jì)算機(jī)能將同一個(gè)病灶的不同表現(xiàn)匹配起來,看懂病灶本身的變化。
數(shù)坤與武漢市中醫(yī)院合作,拿到影像樣本,同步進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)注和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、算法迭代。一周過去,內(nèi)部測試中,初代新冠肺炎AI影像產(chǎn)品準(zhǔn)確率達(dá)到85%。
隨后,數(shù)坤將其部署到武漢的十幾家合作醫(yī)院中,先滿足基本需求,在樣本增加后再進(jìn)行算法的迭代。現(xiàn)在的準(zhǔn)確率已經(jīng)超過90%。
據(jù)數(shù)坤科技馬春娥介紹,這款產(chǎn)品同樣能在2~3秒內(nèi)識(shí)別炎性病灶、分割定位,勾畫感染區(qū)域,對病灶區(qū)域進(jìn)行量化評估。
該系統(tǒng)的隨訪功能更受徐良洲的青睞,尤其在新增病例減少、收治患者復(fù)查日益增多的窗口期。“以往至少需要15分鐘的對比,計(jì)算機(jī)兩三分鐘就可以把它做完?!?
醫(yī)生在使用數(shù)坤AI對隨訪病例進(jìn)行病情評估
又一場同質(zhì)化競爭?
從1月末至今,陸續(xù)進(jìn)入前線醫(yī)院使用的AI+CT新冠肺炎輔助診斷系統(tǒng)已經(jīng)有20余個(gè),背后公司包括阿里達(dá)摩院、華為云、騰訊覓影這樣的大廠,以及一直扎根在醫(yī)療AI的數(shù)坤科技、依圖醫(yī)療、匯醫(yī)慧影等創(chuàng)業(yè)公司。
在大量需求催生下,這些系統(tǒng)看起來技術(shù)各有不同,但實(shí)際上起到的效果都是相似的:在基本的閱片、定量分析、隨訪對比、報(bào)告等環(huán)節(jié)給醫(yī)生帶來的實(shí)際效率提升相近,準(zhǔn)確率也都能達(dá)到90%以上,再優(yōu)秀些能做到96%。
這又讓人想起了初代醫(yī)療AI影像競相涌入肺結(jié)節(jié)診斷的情景。據(jù)相關(guān)媒體統(tǒng)計(jì),140余家醫(yī)療AI企業(yè)中,近120家在做醫(yī)學(xué)影像業(yè)務(wù),其中約百家布局肺結(jié)節(jié)輔助診斷。
尤其在2016年前后,創(chuàng)業(yè)與投資的熱度使其一度成為一個(gè)風(fēng)口。從AI發(fā)展的角度來看,圖像識(shí)別更為成熟;而影像科醫(yī)生大量的工作是重復(fù)枯燥的,由AI完成醫(yī)學(xué)影像的初篩,可以幫他們釋放時(shí)間專注解決更疑難的病例。
但短短兩年后,就有影像科醫(yī)生調(diào)侃,“中國人的肺結(jié)節(jié)不夠用了”。一個(gè)放射科室中部署了幾家公司的系統(tǒng)極為常見,但實(shí)際的利用率并不如愿。
首先,AI的敏感性和特異性無法兼顧。如果提升敏感性,則AI的眼睛會(huì)過于尖了,把很多不是結(jié)節(jié)的結(jié)果也誤報(bào)上來。而誤報(bào)率過高,會(huì)讓醫(yī)生不得不仔細(xì)審核,效率提升自然受限。
對于醫(yī)療AI企業(yè)來講,肺結(jié)節(jié)輔診的商業(yè)化之路也不大走得通了。
而新冠肺炎的爆發(fā)給了AI+CT另一個(gè)很好的落地場景。不僅在武漢,全國疫情最嚴(yán)重時(shí),定點(diǎn)醫(yī)院的影像科接診量都翻了好幾番。
然而,隨著疫情得到控制,AI+CT的前景又顯得迷茫了。除非在疫情結(jié)束之前,先拿下醫(yī)療器械三類證(用于認(rèn)證識(shí)別病變且能提供明確診斷的AI器械),否則把產(chǎn)品賣給醫(yī)院或是其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)依然是空談。
不過,大多數(shù)醫(yī)療AI企業(yè)對此并不擔(dān)憂。一方面,經(jīng)歷了當(dāng)年的肺結(jié)節(jié)搶奪大戰(zhàn),各家早已走上差異化發(fā)展的路線,在心血管疾病、乳腺癌等領(lǐng)域開疆拓土;另一方面,流感的盛行,讓已經(jīng)較為成熟的AI+胸部CT在病毒性肺炎領(lǐng)域還有很大的發(fā)展空間。而且,一旦AI+CT能夠完成從定量分析到定性分析的轉(zhuǎn)變,勢必對以后的流行病防控、科研帶來更大的助力。