百洋领跑医疗AI,BSmartD平台入选中国十大医学科技新闻

人工智能辅助医生进展迅猛。由《健康报》组织业内专家评选出的“2018年度国内十大科技新闻”中,人工智能推动医学快速发展上榜。其中,作为中国新型医疗信息化领航者,青岛百洋智能科技股份有限公司自主研发的智能医生云平台BSmartD表现亮眼。从复杂外科手术方案规划、肿瘤患者综合治疗方案、再到基因测序标注解读,BSmartD全场景赋能医疗领域,人工智能成为医生助手的进程在不断加快。

复杂手术“怎么切”,外科医生有智囊

患者出血量达到上万毫升,手术时间10个小时,这是一次常规骨肿瘤外科手术的创伤。“这种手术难度高、风险大,过去只有华西医院这样大型医院的综合手术团队才能在完成。且由于创伤大,患者术后都要去ICU照护。为此,我们希望研发出帮助医生提高效率、降低风险的临床辅助工具。”百洋智能科技首席医疗官吴文韬介绍,BSmartD平台组件智能影像解决方案BïSO对此有着很强的应用。

BSmartD组件:

百洋智能影像肿瘤解决方案BïSO

“BïSO中的骨肿瘤多模态3D影像手术计划系统基于人工智能技术,可以明确’告诉’医生,从哪里下刀最能清除干净病灶,又能避免伤害靶器官,不仅使手术时间缩短到3小时,更能使患者出血量降至2000~3000毫升。患者术后在普通病房养护就可以了。”

吴文韬告诉记者,这一系统实现了三项技术突破。首先是基于人工智能的融合配准工具,实现了多模态的影像数据整合。“人体器官是多种系统共生的整体,在医生的实际操作环节,单一类型的检查数据帮助有限。多种影像检查,如X光、B超、CT、核磁共振的数据融合在一起,在手术规范方面会更加精准。过去的技术难点在于,不同影像数据的分辨率不同,无法纠正统一。但现在的人工智能可以把分辨率的误差降低在十个像素之内,所以可以把空间位置融合在一起。”

第二,是基于人工智能的肿瘤和组织结构分割工具。“肿瘤侵袭人体正常的组织细胞,很多都是长在一起的,肉眼很难识别分离,需要智能化的工具精确划分边界,协同医生判断病灶侵袭正常组织器官的空间位置。为此,研发团队还研发了配套的’导板’,并3D打印出来,在手术操作中,可以用这个’导板’标明系统规划好的切除边界,极大地化简了医生的手术操作过程。”

第三,是基于虚拟 /混合现实技术的3D 模型展示。 “手机端就可以流畅观看3D模型,这也是领先的技术。目前手机端能够直接看到都是平面类型的影像数据,我们借助优化工具,医生在手机上就可以看到患者多种角度的模型。此外,我们还加入了术中导航技术,在手术中可以直接运用对比。还可以对比历次的检查肿瘤大小。”

据悉,目前BSmartD平台组件智能影像解决方案BïSO中,骨肿瘤多模态3D影像手术计划已在华西医院应用,助力骨盆恶性肿瘤精准切除,辅助开展了200余例手术,可缩短手术时间,提高截骨精确性,降低术中损伤周围重要血管、神 经及脏器的可能性,为功能重建及术后恢复创造更好的条件 。“我们做过统计,这项技术还可以为患者节省约1万元的手术费用。”

不仅是骨肿瘤,团队还开发了中枢神经系统肿瘤、肝胆胰肿瘤相关的系统,实现了结构化处理多模态影像数据,再应用影像智能化算法及专业处理设计能力,为多个肿瘤外科提供肿瘤诊疗教学全流程的影像解决方案。

“比如,肝胆胰肿瘤解决方案,可以实现3D展示肝癌侵犯周围重要毗邻结构和淋巴结转移范围,同时还能预估术后残肝体积和放疗肝损失体积。目前已在解放军总医院第一中心开展临床实验。”吴文韬介绍,该团队基于哈佛医学院IGT实验室人工智能算法自主研发多模态精准融合配准及分割重建工具,目前已获得2项专利,应用于哈佛医学院BWH医院、解放军301/302医院、华西医院、西南医院等数十家医院的神经外科、骨科、肝胆胰外科。

解读癌症基因报告,7天缩短到三分钟

精准医学时代,基因检测已成为重要环节之一。高通量测序(Next Generation Sequencing,NGS)是目前在临床广泛应用的检测技术,很多医院都建立了高通量测序实验室,但在下机数据的注释(Annotation)和解读(Interpretation)环节,高水平数据解读人员长期处于紧缺状态。

“数据解读是高通量测序检测最关键的一步,将基因测序结果的解读之后才能帮助临床寻找治疗靶点。” 百洋智能科技首席营销官王必全介绍,传统人工方式为患者解读基因报告需要花费几天、甚至几个星期的时间,相关操作流程包括:接收样本、样本制备、上机测序、生物信息学分析、临床注释解读、审核/出具报告。

BSmartD组件:

Watson基因解决方案WfG出具基因检测报告

如何帮助医生在很短的时间内即可完成相关信息的搜集和整理,提高数据解读的效率?BSmartD平台组件Watson for Genomics(Watson基因解决方案,以下简称WfG)能起到非常重要的作用。

据介绍,该系统包含对多个数据源的快速检索方式,支持肿瘤的Panel测序、 全基因组重测序(WGS)、全外显子组测序(WES)。 支持包括实体肿瘤、血液肿瘤、原发灶不明肿瘤在内的95种癌症类型;数据库包含20多个肿瘤变异基因数据库,并收录了超2,300万页医学文献,并且每月实时更新,同时利用独特的自然语言解析(NLP)技术抓取非结构化和结构化数据。

在操作环节,医生只要将完成生物信息分析后的数据上传到WfG平台,几分钟内就可以准确高效的利用人工智能完成临床注释解读的工作,为临床提供高质量的高通量测序检测报告。而且报告利用图形化的展示方法呈现,便于临床医生及受检者阅读和理解。

“常规Panel仅需1~3分钟即可完成解读,全基因组测序10分钟以内,并可同时完成多个测序样本的临床解读,而且所有药物推荐都有循证医学证据,并按证据等级优先排序,帮助医生精准选择靶向药物。更重要的是,系统严格按照全球顶级癌症中心的标准进行穷尽式的数据检索及解读方式,可以保证受检者不会错过可能的治疗方案,并节约了宝贵的诊疗时间。”王必全介绍。

目前,WfG解决方案已经支持目前所有已知的肿瘤类型,包括但不限于肺癌、乳腺癌等常见的实体肿瘤,白血病、淋巴瘤、骨髓瘤在内的血液肿瘤和原发灶不明及罕见肿瘤等。同时,WfG已经与美国14家顶级癌症中心和独立医学实验室的专家团队建立了合作社团,使临床解读更加规范化。相关实验显示,该系统解读的数据与国际专家高度一致。在一项美国北卡罗来纳大学莱恩博格癌症中心开展的1018例患者高通量测序数据解读的研究中, WfG推荐准确性达到99%,另外还帮助约32%患者提供了更多的靶向药物 选择。

此外, ASCO在2018年6月发表了WfG在中国一致性评价,广东省肺癌研究所所长、中心实验室主任张绪超教授团队对115位患者展开的研究发现,专家解读与WfG的解读100%一致,并且还有56.52% 患者发现额外可选择的治疗方式(如入组最新临床试验)。

提高医生效率,加速肿瘤治疗规范化

随着医学技术进步,规范化治疗可以有效延长肿瘤患者的5年生存期。癌症治疗已经进入“慢病化”时代。但是癌症的规范化治疗在不同地区参差不齐,尤其在基层的医疗机构,肿瘤的规范化治疗还需进一步指导。

BSmartD组件:

Watson肿瘤解决方案WfO出具治疗方案建议

“百洋智能科技BSmartD组件Watson for Oncology(Watson肿瘤解决方案,以下简称WfO)能够提供有循证依据的治疗建议,为医生制定治疗策略提供参考。”百洋智能科技首席营销官王必全介绍,截至目前该系统已经覆盖13个癌种,包括乳腺癌、肺癌 、结肠癌、直肠癌、胃癌 、宫颈癌 、卵巢癌、前列腺癌、膀胱癌、甲状腺癌、肝癌、食管癌、子宫内膜癌。并已覆盖全国23省48个城市的97家医院和医疗机构。

她表示,“人工智能可以不知疲倦的工作和学习,减少医生由于疲惫引起的各种差错。可以帮助临床医生在多个癌种上确定治疗决策,提高决策信心和效率。WfO作为肿瘤治疗的参考工具,可以全面提升中国基层医院的肿瘤规范化治疗水平,并为一、二线医院临床教学、年轻医生的培养提供高效、智能化的教学工具,运用人工智能手段提高患者的生活质量。”

“十几分钟的资料录入,几秒钟治疗方案输出,系统可有效减少医生电子病历查阅时间及文档记录整理的负担,更为重要的是,还可以分析患者数据,帮助临床医生找到潜在治疗方法,提供全面和实时更新的数据和资料。尤其在多学科会诊时能提供更全面的信息,提高会诊效率。而从患者的角度来看,系统将有帮助患者理解肿瘤的治疗的循证医学依据,提高医患沟通效率。因为Watson提供的治疗方案中包含治疗方案的推荐顺序和背后的原因以及相关的证据,方便患者理解治疗方案。”王必全说。

WfO提供的治疗方案建议遵循循证,可以作为科室、医院、医联体、政府等的规范化治疗的质量控制工具,提高区域规范化治疗的综合水平。

据悉,百洋智能医生云平台BSmartD是目前国内唯一完整汇集世界顶级专家培训的应用级医疗人工智能解决方案云平台,平台组件赋能医生,提高医生诊疗能力和效率,更好服务患者,全面助力医生成为智能医生,助力医院成为智能医院,用人工智能技术助力医院和国内外顶级医院同步,真正助力医学快速发展,医疗人才快速培养。

未来医疗智能应用会越来越多, BSmartD有望成为入口,集成各类优秀的应用级产品,提供给中国的医院和医生。

文/健康报记者 王潇雨

编辑制作:刘洋

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