人工智能

AI+远程医疗 与医生联手围猎癌细胞

作者:来源:中国青年报发布时间:2019-06-25 19:07我要评论

说来有趣,21世纪最时髦的人工智能技术应用于现代医学,与中国几千年流传至今的传统中医,竟有不小的相似之处。

传统中医讲究“望闻问切”,据此积累下来千百万人的“医疗大数据”,再通过医生的人脑来存储、“加工”,进而开出药方;而今天的智能医疗,则是给医生加上了一个“超强大脑”,它能海量存储、超速计算、深度学习,给人类增添了更多摆脱病魔的能力。

尽管争议与困难重重,但没人能够否认,人工智能、大数据等现代技术在医疗领域的应用已成大势所趋。

有学者这样描述,未来的医学影像中心好比飞机驾驶舱,是各种各样信息的综合体;未来医生则相当于飞行员,需要做的是去处理各种各样的信息。比起担心AI会不会终有一日取代医生,肿瘤科的医生已经在想方设法与这些聪明的“助手”并肩作战,在临床上精准围猎肿瘤细胞。

人工智能辅助制定放疗方案 大幅提高效率

53岁的薛萍被胃里一颗淋巴瘤折磨了许久,腹痛、呕吐和慢性腹泻一直纠缠着她。实在熬不下去了,她挪着艰难的步子,到家门口的医院看病。

那是天津市肿瘤医院在距离主院区几十公里以外开设的新院。通过视频,在主院坐诊一号难求的主任医师成了她的主治医生。经过多次检查沟通后确认,薛萍胃里的淋巴瘤是轻度恶性肿瘤,通过放疗无需手术就能收到很好的效果。

医学影像CT是放疗前的第一步。薛萍的上百张医学CT影像数据随即传到云平台上,无论医生在哪里,只需要打开电脑就能完成对患者放疗靶区和危及器官的勾画,简单说,就是给放疗画一个靶区。

确定肿瘤的边界到底在哪儿,是极其考验医生经验和耐心的事情。过去,医生对着电脑屏幕,在CT影像上一点点勾画出肿瘤组织的轮廓、癌细胞可能转移的区域以及周围需要保护的器官。鼠标微微挪动,黄色细线勾勒出的靶区随之变化,尽可能精雕细琢才能最大限度提高放疗射线射杀癌细胞的精确度。

这种精确到毫米级的打磨过程,可能持续几个小时甚至几天。毫厘之间的偏差可能给患者带来巨大的副作用。如果稍稍偏至心脏,将极大增加今后罹患冠心病的可能性。遗憾的是,在这个耗时耗力的过程中,不同医生勾画同一个病人的医学影像靶区,常常会出现不同的结果。

更聪明、更有耐心的人工智能助手正在帮助医生快速围猎癌细胞。依靠核心算法、训练神经网络模型,人工智能可以深度学习大量已勾画靶区和危及器官的患者数据,用模型来完成新患者靶区和危及器官的自动勾画。

如今,只需将患者的数据输入电脑,就能自动勾画医学图像中肿瘤的靶区,自动分割肿瘤与非肿瘤组织,精确勾勒放疗靶区。医生在这个基础上对影像进行审核、微调和修改,大幅减少了工作量。据介绍,目前该院测试结果显示,人工智能自动勾画影像,能比纯人工节省大约70%的用时。而在一些缺乏肿瘤医治经验的基层医院,人工智能也可以给年轻医生提供参考,减少他们的出错概率。

制定肿瘤放射治疗计划需要进行大量的计算。传统计算方式速度慢、花费时间长、成本高,很大程度上要依赖物理治疗师丰富的经验。而这一点恰恰在中国是一个短板,目前我国放疗物理师人才非常匮乏。数据统计显示,2015年我国拥有物理师3294人,放射科肿瘤医师与物理师比例为4.81∶1。

如果把放疗对癌细胞的剿杀,看作是用洲际导弹轰炸目标,那么医生是发出目标指令的人,而制定计划和操作,比如导弹怎样飞行、飞行的轨迹如何,都是物理师来具体完成的。甚至有人说,在放疗科可以没有医生但不能没有物理师。

物理师要根据医生要求和设备特点来设计合适的方案,要根据病人情况重建三维人体结构图,通过复杂的数学和物理运算确定放疗机器的各种参数,验证测量、修改和完成放疗计划,还要每天测量和校准剂量,来确保放疗的准确性和安全性。

人工智能正在弥补这个短板,它可以高速分析和处理海量大数据,针对肿瘤类型、肿瘤周期、患者性别体重等参数对数据进行划分,几分钟就能自动设计最优放疗计划,供物理师参考。

天津市肿瘤医院院长王平说,人工智能已经可以模拟人类思考和判断,如今智能计算机医院管理系统、智能医疗诊断专家系统、智能手术机器人等AI技术给医疗领域带来了革命性变化,“在恶性肿瘤放疗领域,我们正在应用的肿瘤放疗靶区和危及器官智能化自动化勾画、AI化的放射治疗计划模型、基于互联网+的放疗远程智能化质控系统,都在改变着现在和未来的医疗模式。”

AI+远程 缓解地区间医疗资源不均衡

放疗、手术、化疗是人类治疗癌症的三把“尖刀”。近年来,放疗精准度高、适应度广、副作用小、创伤较少等优势逐渐受到重视。然而我国医疗资源分布极不均衡。据全国第三次卫生服务调查显示,目前我国80%的医疗卫生资源集中在城市,其中80%又集中在大中型医院,而医疗卫生服务需求大部分存在于基层。


责任编辑:齐旭
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