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金域医学与华为共同发布AI辅助宫颈癌筛查技术获突破性进展

时间:2019-06-14 11:00|来源:实验室前沿| 分享|点击:


       实验室前沿从金域医学官网获悉:2019年6月11日,金域医学与华为在中国生物产业大会上联合宣布,双方在人工智能(AI)辅助病理诊断应用开发方面已取得突破性进展。

  金域医学病理专家团队与华为云AI团队合作,首次基于病理形态学,通过深度学习的技术,以病理专家的诊断标准训练出精准、高效的AI辅助宫颈癌筛查模型。该模型在排阴率高于60%的基础上,阴性片判读的正准确率高于99%。同时,阳性病变的检出率也超过99.9%。这是目前国际已公布的国内外AI辅助宫颈癌筛查的最高水平。通常情况下,细胞病理医生镜下判读宫颈细胞涂片,平均每例要花费6分钟,而AI识别仅需36秒。通过AI辅助宫颈癌筛查模型判读速度是人工判读的10倍。 本文来自实验室前沿

 

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  国内著名细胞病理专家、原中山大学肿瘤医院病理科主任医师梁小曼教授,华为云AI高级技术总监涂丹丹博士,华为云广东业务部部长潘捷,金域医学高级副总裁汪令来,金域医学副总裁杨万丰,金域医学首席信息官李映华,金域医学病理部主任罗丕福博士等出席了本次发布会。
 
AI助力解决“病理医生紧缺”的痛点
  病理形态学诊断被医学界公认为疾病诊断的“金标准”。但由于病理医生的培养周期长,因此,我国病理医生的人才资源长期处于稀缺状态。数据显示,目前中国注册病理医生不足2万人,以每百张床位配备1-2名病理医生的标准计算,其缺口仍高达8-10万人。在我国,宫颈癌筛查的适龄妇女人群超过3.5亿人,即使以每3-5年进行一次筛查的标准来衡量,目前国内的筛查能力仍然远远未能达到要求。其中一个重要原因就是细胞病理医生的极度稀缺,制约了宫颈癌筛查进一步推广。

  人工智能辅助病理诊断被认为是提高病理医生判读效率,减轻工作压力的一个可行方案,并已成为医疗领域最热门的研究方向之一。梁小曼教授说,“病理医生的筛查任务其实非常重,加上人才不足,导致病理医生的工作比较辛苦,我们也一直在思考如何去破解这一痛点。AI在我看来就是一个很好的切入点。” 内容来自实验室前沿网站

 

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国内著名细胞病理专家、原中山大学肿瘤医院病理科主任医师梁小曼教授回答记者问

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AI辅助宫颈癌筛查取得重大突破

  作为第三方医检行业的领先者,金域医学依据自身的大数据,助力提升病理医生的判读效率。金域每年拥有的检测标本量超过6000万例。其中,截至2018年底,金域宫颈病变检测中心累计收到来自全国31个省市区的宫颈癌筛查样本超过4350万例。 sysqy.com

 

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金域医学首席信息官李映华介绍金域医学与华为合作的背景

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  此次金域与华为的合作正是利用金域的大样本大数据,开发AI辅助宫颈癌筛查模型。罗丕福博士介绍,本次开发基于金域历年4350万例宫颈细胞学筛查样本,从中挑选出的近20万个图像块,进行精准标注和AI辅助筛查模型训练。

  在此过程中,首先,由金域医学多位病理专家进行标注,确保模型可以对各种病变细胞的形态进行充分的学习。基于这些图像块级别的标注,AI模型先对样本进行初步分类,高效区分阳性细胞密度较高的样本。然后,AI模型再进一步对阳性细胞进行精准识别,确保在阳性细胞密度较低的样本上仍能获取准确的辅助判读结果。为确保结果无误,算法还一并选取一系列可疑的局部视野,交由病理医生最终复阅。

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  通过对这一模型进行验证,结果表明,该模型的排阴率为61.9%,阴性片判读的正确率高于99%,阳性病变的检出率超过99.9%。这已经是目前国际已公布的国内外AI辅助宫颈癌筛查的最高水平。

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金域医学病理部主任罗丕福博士作分享

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金域-华为优势强强联合 AI未来可期
  取得如此重大的突破,专业知识、样本数据、AI技术与算力这些要素不可或缺。金域医学和华为均拿出各自的硬实力为技术开发提供支撑。
  此次技术开发中,金域医学挑选用于进行模型训练和验证的样本就涵盖了广东、广西、江苏、山东、四川等多个省份,年龄与地区分布均具有普适性,用于训练的阳性数据最新包括2019年,最早可追溯到2007年。“此次采用的训练集和验证集,规模是行业平均水平的数倍以上,极大地保障了结果的可靠率。”罗丕福博士说。
  此外,金域的病理医生优势也在此次开发中发挥了关键作用。目前,金域全职的病理医生近500名,其中从事细胞病理诊断的医生达近300名。金域投入了多位病理专家全职负责审阅与标注工作,以2人一组的模式进行互相验证,相当于由病理专家“手把手”向AI模型传授病理诊断知识。

  在技术支持方面,华为云一站式AI开发平台ModelArts,从标注、训练模型、图片判断、推理等方面为AI模型的训练和应用提供了坚实的基础。涂丹丹博士说:“在标注阶段,借助华为云ModelArts对已经上传到云端的海量图像块进行半自动化标注,大大节省了病理医生标注的时间和精力。在算法层面,华为不断迭代起来的人工智能算法在模型精度和速度上都达到了业界领先的水平。” 内容来自实验室前沿网站

 

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华为云AI高级技术总监涂丹丹博士作介绍

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华为云广东业务部部长潘捷回答记者问
 
  金域医学首席信息官李映华表示,金域医学的病理医生团队与华为的专业AI团队相互合作,加上双方各自在行业内的领先地位与长期积累下来的硬实力支撑,方能铸就今天发布的优异成果。

  本次成果可以说是数字化医疗与精准医疗的一项重要实践,为未来精准诊断惠及广大人群提供了技术和数据上的支持。接下来,金域和华为云将继续投入更多样本数据,对AI模型进行大规模验证。若该成果得以落地应用,预期可使病理医生进行单次细胞学检查的工作量减少超过60%,筛查效率大幅提升,使得对适龄妇女人群的筛查质量可以趋近发达国家的水平,促进宫颈癌早筛早治。 内容来自实验室前沿网站

  华为云广东业务部部长潘捷表示,金域医学与华为云会根据这次的进展逐步开展后续的工作。同时,华为云和金域医学还将在其他病理AI的场景中寻求新的合作方向,如在乳腺、消化道、肾脏、血液等亚专科场景,探索更多应用可能。 sysqy.com

 

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金域医学高级副总裁汪令来主持
Tags:金域,医学,华为,共同,发布,辅助,宫颈癌,筛查,技术,突破
责任编辑:小谷
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