和大部分医疗人工智能企业不同,数坤科技的第一款产品瞄准了心血管领域,开发了一款全自动化的冠心病智能辅助诊断系统CoronaryHeartDiseaseAI(下简称CHD-AI)。
据马春娥称,我国每年有2到3亿的心血管患者,全球有将近万的患者死于心血管疾病。和肺癌、肺结节等疾病不同,心脏病的诊断流程更加复杂,CT图像需要经过复杂的三维重建,进而诊断出血管的起源、走形、血管壁的斑块、管腔狭窄等情况。
过去,医生需要先花费20到30分钟在CT后处理工作站(Workstation)进行图像三维重建,再根据重建的图片完成诊断报告。
国际SCCT规定,13个血管、18个分段,每一个分段都要分别描述,医生耗费在报告上的时间约为15到20分钟,这样算下来,一份病历整体耗时超过40分钟。
数坤科技的CHD-AI能够做到从病人原始CTA图像输入到输出符合SCCT标准的智能结构化报告,整个过程完全自动化,用时仅1分钟。
CHD-AI
据马春娥介绍,CHD-AI医院、医院、医院等医院医院联合开发的一款面向临床的AI产品,同时,它还是目前行业中首个能够实现冠心病全自动化诊断的AI产品。
在医院,数坤科技已经将CHD-AI接入到临床流程中,与CT、PACS、RIS等设备和系统完成对接,病人一拍完CTA片子,就会推送到CHD-AI服务器上开始自动三维重建,并自动生成符合SCCT标准的智能结构化报告。
医生只需要打开生成的三维重建图像和报告,做最后的确认即可,这极大地提高了临床报告书写的效率。
在处理一些回顾性病例时,如果出现CHD-AI医院报告不一致的情况,数医院的专家进行反复论证,进而得出正确的结果,保证数据的准确性和符合临床标准。
此外,CHD-AI还引入了置信度机制。如果一份报告的置信度达到或者超过95%,就说明这类报告医生需要手动修改的地方几乎没有,只需要最后的检查即可输出报告。
“图像质量好且没有严重钙化的情况,数坤科技的CHD-AI在自然分布的病历中,置信度95%的病历已经达到80%。如果图像质量好、且无病情,置信度达到95%的病历则已超过90%。”马春娥告诉动脉网。
置信度较低的病历,CHD-AI会反馈给医生,提醒医生将错误或者遗漏的地方重新标识生成groundtruth(正确的标注),以形成新的数据集,模型重新迭代一次,如此反复。
模型迭代需要的新增病历数目和算法复杂度有很大关系。以判断血管起源算法为例,10个新的病历对算法就能产生改进效果;但如果是分割算法(冠脉树提取算法),由于该算法非常复杂,50个以上的新增病历才能产生改进效果。
CHD-AI的数据迭代过程
据动脉网了解,产生BadCase的原因主要是CHD-AI当前处理能力尚待提升,以弥漫性严重钙化为例,它是心血管疾病中诊断难度较高的病情,钙化伪影会极大影响医生对血管狭窄程度地评估。
为了提升CHD-AI针对这种病情的处理能力,让算法真正做到“见多识广”,数坤科技已和北京、华北、西北、华中、华东、华医院均开展了合作,充分收集相关病例,提高算法的鲁棒性和泛化能力。
毫无疑问,这是一个不断打磨、不断进化的过程。
这个过程中,图像的处理和深度学习算法都对分布式系统和高性能计算有非常高的要求。对此,数坤科技的数据中心和云计算平台提供了强有力的保证,提供了高性能、高可用性的平台级支持。
数坤科技的团队中有大量云计算的专家,有前IBM云平台的资深平台架构师,核心开发人员,有开源PaaS标准社区的核心贡献者,他们持续活跃在各种分布式技术、容器技术、servicemesh的前沿,是国内外首屈一指的云计算团队。
作为一款冠心病类人工智能产品,CHD-AI几乎可以给出所有的解剖学评价:如基于深度学习方法的冠脉树自动提取、血管自动分段命名、血管冠脉起源、斑块定性定量分析、循环类型、管腔管壁的评价。
除了解剖学指标,功能性评价指标对临床诊断和治疗也有很强的提示意义。
功能性指标包括钙化积分、FFR分数等。在与其他传统风险因子的评分系统(如佛明翰风险评分,FRS)联合使用时,CAC在预测未来心脏事件和生存率上表现出显著优越性。
同时,CAC能够将中度风险人群重新划分为较低风险组和较高风险组。较高风险组,如糖尿病患者,CAC较高预示着短期内心血管事件风险较高,而其中钙化积分为零的人群与非糖尿病患者一样很少发生心血管事件。
英国临床实践指南(NICE)中,钙化积分是否为零可作为急诊胸痛患者是否需要进一步观察的标准。而FFR分数的高低,决定着患者血管的狭窄程度是否导致心肌缺血。如果分数较高,说明狭窄没有很大程度上影响患者心肌的供血量,可能就不需要接受支架等治疗方式。
不同的场景,CHD-AI获得的采纳率也不同,患者无疾病且图像质量较高的病历,医生采纳率在80%以上;如果患者心血管出现钙化但不严重的情况CHD-AI的普遍采纳率为60%,严重钙化的情况,普遍采纳率为20%。
年10月,数坤科技的CHD-AI正式提交了三类医疗器械的CFDA申请(由于审批标准待制定完善,所以尚未有企业获得审批)。
“未来,我们希望能够基于心血管的研究,通过一些迁移学习和增强学习,逐步扩展到脑血管等相关的血管疾病领域。”马春娥说。
除了冠心病之外,在乳腺癌方面,数坤科技也推出了一款名为乳腺癌智能辅助筛查诊断系统MammaryCancerAI(下简称:MC-AI)的产品。
目前,数坤科技已医院构建了多中心的多模态乳腺数据库,包括超声、钼靶、MR、病理和临床数据。MC-AI实现了乳腺癌预防、筛查、诊断、治疗、预后的完整生命周期管理,现也进入CFDA的申请流程中。
转载请注明地址:http://www.dkhgq.com/zcmbjc/15034.html