隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的人工智能應(yīng)用在我們的生活中，那么當(dāng)醫(yī)學(xué)和人工智能相融合，我們又能得到怎樣的醫(yī)療體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

中山大學(xué)中山眼科中心的一項(xiàng)研究揭開了醫(yī)學(xué)人工智能的面紗，林浩添教授團(tuán)隊(duì)別出心裁的將醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成可以拼插組合的“樂高”模塊，研發(fā)出一套新型的醫(yī)學(xué)人工智能系統(tǒng)，并成功實(shí)現(xiàn)了人工智能進(jìn)行跨學(xué)科、多病種應(yīng)用。目前，團(tuán)隊(duì)已與數(shù)十家醫(yī)院建立合作，加快推進(jìn)醫(yī)學(xué)人工智能“樂高”計(jì)劃的跨學(xué)科應(yīng)用。

Visionome技術(shù)可應(yīng)用多種臨床場(chǎng)景

Visionome技術(shù)作為醫(yī)學(xué)人工智能“樂高”計(jì)劃的首個(gè)研發(fā)成果，它是一種基于解剖學(xué)和病理學(xué)特征對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行密集標(biāo)注的方法，由林浩添教授、劉奕志教授與西安電子科技大學(xué)劉西洋教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過5年鉆研合作共同研發(fā)完成。

林浩添教授表示，基于Visionome技術(shù)，團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練出可準(zhǔn)確識(shí)別多種眼前段病變的裂隙燈圖像智能評(píng)估系統(tǒng)，可應(yīng)用于大規(guī)模篩查、綜合分診、專家級(jí)評(píng)估、多路徑診療建議等多個(gè)臨床場(chǎng)景。不僅在回顧性數(shù)據(jù)集中表現(xiàn)出眼科專家級(jí)別的診斷水平，在前瞻性數(shù)據(jù)集中也表現(xiàn)出色。與傳統(tǒng)圖片級(jí)分類標(biāo)注方法相比，Visionome技術(shù)可多產(chǎn)生12倍標(biāo)簽，而這些標(biāo)簽訓(xùn)練出來的算法顯示了更好的診斷性能。

目前，Visionome技術(shù)的相關(guān)研究成果已發(fā)表于《自然》雜志的子刊《自然生物醫(yī)學(xué)工程》（Nature Biomedical Engineering，IF=17.135），并進(jìn)入臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

Nature Biomedical Engineering在線發(fā)表的文章首頁

2020年6月23日，林浩添教授、劉奕志教授和劉西洋教授及其團(tuán)隊(duì)面向媒體發(fā)布了這一重磅研發(fā)成果

全面測(cè)評(píng)Visionome系統(tǒng)診斷能力 準(zhǔn)確率媲美眼科專家

研發(fā)期間，團(tuán)隊(duì)將1772張包含角膜炎、胬肉等感染、環(huán)境、年齡相關(guān)性疾病的眼前段圖像，按照14種解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域分割，對(duì)于6種病變部位按照54種病理性特征進(jìn)行密集標(biāo)注，最終得到了13，404個(gè)解剖結(jié)構(gòu)標(biāo)簽和8，329個(gè)病理特征標(biāo)簽。團(tuán)隊(duì)還使用傳統(tǒng)標(biāo)注方法生成標(biāo)注數(shù)據(jù)集進(jìn)行算法訓(xùn)練和對(duì)比，結(jié)果顯示Visionome數(shù)據(jù)集訓(xùn)練的算法具有顯著更高的診斷準(zhǔn)確率。

團(tuán)隊(duì)使用Visionome數(shù)據(jù)集，進(jìn)一步研發(fā)了可針對(duì)多種眼前段疾病，進(jìn)行多區(qū)域識(shí)別和分類的裂隙燈圖像智能評(píng)估系統(tǒng)。驗(yàn)證該系統(tǒng)可完成4項(xiàng)臨床任務(wù)：

1）大規(guī)模篩查，即對(duì)眼前段圖像進(jìn)行正常/異常判斷，準(zhǔn)確率高達(dá)98.54%；

2）綜合分診，即定位眼前段圖像病變所在解剖部位，平均準(zhǔn)確率為93.75%；

3）專家級(jí)評(píng)估，即針對(duì)特定解剖部位描述多項(xiàng)病理體征，準(zhǔn)確率均在為79.47%以上；

4）多路徑診療建議，即綜合上訴診斷結(jié)果及患者自報(bào)告的癥狀等信息，進(jìn)行診療方案建議。上述模型準(zhǔn)確率均在外部驗(yàn)證中達(dá)到了眼科專家水平。

此外，為進(jìn)一步了解該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力，團(tuán)隊(duì)還使用了20種系統(tǒng)未學(xué)過的眼病進(jìn)行測(cè)試，包括眼科十大急癥及其他復(fù)雜眼病如圓錐角膜，虹膜囊腫，視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤等，系統(tǒng)在大規(guī)模篩查場(chǎng)景中達(dá)到了84.00%的準(zhǔn)確率。說明Visionome在密集分割的同時(shí)讓算法得到了舉一反三的診斷能力，具有跨?？谱R(shí)別多病種的潛力。

推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用 讓醫(yī)學(xué)人工智能更接地氣

談及人工智能，大家首先聯(lián)想到的就是復(fù)雜的高科技，但其實(shí)Visionome系統(tǒng)的診斷應(yīng)用并不復(fù)雜。使用者只需要在Visionome診斷系統(tǒng)中上傳眼前段圖像，即能一次獲得多個(gè)部位的全方位診斷，與傳統(tǒng)的人工智能算法相比，Visionome系統(tǒng)可生成更加全面、精細(xì)、具體的報(bào)告，而這整個(gè)過程大約只需等待30秒。

科技的研發(fā)最終要服務(wù)于實(shí)際應(yīng)用，為了驗(yàn)證人工智能在現(xiàn)實(shí)世界臨床中的應(yīng)用效果，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步設(shè)計(jì)了前瞻性臨床試驗(yàn)，在中山眼科中心和越秀區(qū)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心進(jìn)行，使用大量真實(shí)世界臨床數(shù)據(jù)，對(duì)裂隙燈圖像智能評(píng)估系統(tǒng)分別進(jìn)行了評(píng)測(cè)。結(jié)果顯示，該系統(tǒng)能出色完成4項(xiàng)臨床任務(wù)。調(diào)查問卷顯示，患者愿意在家和診所使用這個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能加深他們對(duì)于疾病的理解，緩解就醫(yī)心理壓力。

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