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AI+遠程醫療 與醫生聯手圍獵癌細胞

來源:生活匯 時間:2019年06月25日

  說來有趣,21世紀zuì時髦的人工智能技術應用于現代醫學,與中國幾千年流傳至今的傳統中醫,竟有不小的相似之處。

  傳統中醫講究“望聞問切”,據此積累下來千百萬人的“醫療大數據”,再通過醫生的人腦來存儲、“加工”,進而開出藥方;而今天的智能醫療,則是給醫生加上了一個“超強大腦”,它能海量存儲、超速計算、深度學習,給人類增添了更多擺脫病魔的能力。

  盡管爭議與困難重重,但沒人能夠否認,人工智能、大數據等現代技術在醫療領域的應用已成大勢所趨。

  有學者這樣描述,未來的醫學影像中心好比飛機駕駛艙,是各種各樣信息的綜合體;未來醫生則相當于fēi háng員,需要做的是去處理各種各樣的信息。比起擔心AI會不會終有一日取代醫生,腫瘤科的醫生已經在想方設法與這些聰明的“助手”并肩作戰,在臨床上jīng準圍獵腫瘤細胞。

  人工智能輔助制定放療方案 大幅提高效率

  53歲的薛萍被胃里一顆淋巴瘤折磨了許久,腹痛、嘔吐和慢性腹瀉一直糾纏著她。實在熬不下去了,她挪著艱難的步子,到家門口的醫院看病。

  那是天津市腫瘤醫院在距離主院區幾十公里以外開設的新院。通過視頻,在主院坐診一號難求的主任醫師成了她的主治醫生。經過多次檢查溝通后確認,薛萍胃里的淋巴瘤是輕度惡性腫瘤,通過放療無需手術就能收到很好的效果。

  醫學影像CT是放療前的第一步。薛萍的上百張醫學CT影像數據隨即傳到云平臺上,無論醫生在哪里,只需要打開電腦就能完成對患者放療靶區和危及器官的勾畫,簡單說,就是給放療畫一個靶區。

  確定腫瘤的邊界到底在哪兒,是極其考驗醫生經驗和耐心的事情。過去,醫生對著電腦屏幕,在CT影像上一點點勾畫出腫瘤組織的輪廓、癌細胞可能轉移的區域以及周圍需要保護的器官。鼠標微微挪動,黃sè細線勾勒出的靶區隨之變化,盡可能jīng雕細琢才能zuì大限度提高放療shè線shè殺癌細胞的jīng確度。

  這種jīng確到毫米級的打磨過程,可能持續幾個小時甚至幾天。毫厘之間的偏差可能給患者帶來巨大的副作用。如果稍稍偏至心臟,將極大增加今后罹患冠心病的可能性。遺憾的是,在這個耗時耗力的過程中,不同醫生勾畫同一個病人的醫學影像靶區,常常會出現不同的結果。

  更聰明、更有耐心的人工智能助手正在幫助醫生快速圍獵癌細胞。依靠核心算法、訓練神經網絡模型,人工智能可以深度學習大量已勾畫靶區和危及器官的患者數據,用模型來完成新患者靶區和危及器官的自動勾畫。

  如今,只需將患者的數據輸入電腦,就能自動勾畫醫學圖像中腫瘤的靶區,自動分割腫瘤與非腫瘤組織,jīng確勾勒放療靶區。醫生在這個基礎上對影像進行審核、微調和修改,大幅減少了工作量。據介紹,目前該院測試結果顯示,人工智能自動勾畫影像,能比純人工節省大約70%的用時。而在一些缺乏腫瘤醫治經驗的基層醫院,人工智能也可以給年輕醫生提供參考,減少他們的出錯概率。

  制定腫瘤放shè治療計劃需要進行大量的計算。傳統計算方式速度慢、花費時間長、成本高,很大程度上要依賴物理治療師豐富的經驗。而這一點恰恰在中國是一個短板,目前我國放療物理師人才非常匱乏。數據統計顯示,2015年我國擁有物理師3294人,放shè科腫瘤醫師與物理師比例為4.81∶1。

  如果把放療對癌細胞的剿殺,看作是用洲際導彈轟炸目標,那么醫生是發出目標指令的人,而制定計劃和cāo作,比如導彈怎樣fēi háng、fēi háng的軌跡如何,都是物理師來具體完成的。甚至有人說,在放療科可以沒有醫生但不能沒有物理師。

  物理師要根據醫生要求和設備特點來設計合適的方案,要根據病人情況重建三維人體結構圖,通過復雜的數學和物理運算確定放療機器的各種參數,驗證測量、修改和完成放療計劃,還要每天測量和校準劑量,來確保放療的準確性和安全性。

  人工智能正在彌補這個短板,它可以高速分析和處理海量大數據,針對腫瘤類型、腫瘤周期、患者性別體重等參數對數據進行劃分,幾分鐘就能自動設計zuì優放療計劃,供物理師參考。

  天津市腫瘤醫院院長王平說,人工智能已經可以模擬人類思考和判斷,如今智能計算機醫院管理系統、智能醫療診斷專家系統、智能手術機器人等AI技術給醫療領域帶來了革命性變化,“在惡性腫瘤放療領域,我們正在應用的腫瘤放療靶區和危及器官智能化自動化勾畫、AI化的放shè治療計劃模型、基于互聯網+的放療遠程智能化質控系統,都在改變著現在和未來的醫療模式。”

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