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人工智能之外,平安的這些算法博士更想聊一聊醫學藝術性



时间:2019-09-20 14:11  來源:南方財經網 www.southfi.cn 複制分享 我要評論

古羅馬醫學家蓋倫曾說:醫學是一門博深的科學,又是一門偉大的藝術。在醫療科技逐漸從藍海駛入紅海的當下,要將這門不確定的藝術輸出爲確定性的解決方案,需要付出什麽?

平安智慧醫療智能影像負責人呂傳峰並不急于給出答案。在他看來人工智能技術要真正實現價值,光有算法並不夠,而是用人工智能的方式最大水平地複制醫學的藝術性。

共識和默契

從人類文明誕生起,人類就在追求治療疾病的方法,從一開始充滿魔幻色彩的神學之說,到現代醫學的起源,醫學經曆滌蕩的數千年曆史。但就在這百年間,現代醫學飛速向前,確立了現代臨床醫學的主流地位。

現代臨床醫學從來不像任何一門學科,其不確定性和複雜性是來自全方位的挑戰:從患者的角度,相同的疾病發生在差异人身上,臨床表現可能大相徑庭;從醫生的角度,差异的醫生對相同的臨床表現又會有差异的理解和判斷;從醫學發展來說,現代醫學逐漸過渡到生物-心理-社會醫學模式,學科滲透交叉,爲疾病提供了更廣闊的治療方向。

有人感慨,“醫學是一種不確定的科學和充滿變數的藝術”。正因爲對醫學複雜性的認知,敬畏感和謙卑是醫療團隊能夠深入醫學腹地達成的共識。

 

平安智慧醫療技術團隊是一支由平安集團首席醫療科學家謝國彤領銜、6位人工智能領域專家組成的研發團隊。“1+6”的團隊模式並沒有特別之處,但當專家們與醫學的複雜性和藝術性相碰撞時,這支“羽林軍”才展示出真實的醫療科技底色。

讓“黑匣子”說話

呂傳峰体现AlphaGo在下棋方面能夠很輕松打敗人類棋手,而在醫療影像上我們所做的不是打敗人類,而是盡可能的模擬醫生的思維。

醫療的特别性不僅僅在于輸出結果,導出結果的過程同樣重要,謝國彤曾強調平安智慧醫療的定位是做醫生助手。那麽醫生憑什麽信任助手?

首先雙方要有共同的語言和思維模式。而人工智能就像一個黑匣子,往往只輸出結果,無法給予解釋,基于此,模擬醫生的臨床思維就變成雙方調頻到一起的共同語言。

 

在上海市靜安區健康驿站,市民體驗OCT眼底疾病篩查系統

 

在醫療影像上,“我們不斷地跟專家溝通、討論,去拆解他怎麽讀片子。”呂傳峰對這個過程稔熟于心。“醫生看片子第一步會從全局看問題,再分差异區域看,每個區域看完之後,最後再全局看一看。”模型會一遍遍模擬這個過程,並花上極大的力氣與醫生反複地溝通交流,來調優模型。

在時間的棧橋上回望過去,有太多的酸甜苦辣值得細細品味。

以吕传峰带头研发的OCT眼底疾病篩查系統为例,该系统由美国光视和平安智慧医疗联合打造。在研发过程中,吕传峰和团队为了提高模型精确度,通過数据增量的方法来扩充样本量。但吕传峰发现,当增量样本凌驾一定量之后,模型精度却陷入了停滞。

到底是哪裏出了問題?算法大牛們即便磕下了好幾座世界第一的獎杯,依旧無法解開這個難題。

學海無涯、知識無界,他們請教到當時合作的上海市五官科醫院眼科專家王敏主任。王敏憑借多年的臨床經驗,一眼便識別出數據增量中的樣本問題。人的眼底大概有10層結構,他指出,那些增量數據其實只複制某一層病竈的樣本,盡管量大,但特征一直固定在某一層,限定了模型對病竈的理解。

怎麽理解呢?

就好像食客要吃一桌子滿漢全席,餐館只上了108道佛跳牆,盡管數量達到了,但是菜品完全不夠......

意識到這個bug,在王敏的建议下,吕传峰带着团队们把病灶分到其他结构层上,模型的精确度以肉眼可见的速度提高了。如果把这样的难题比喻为一个个泥坑,可以说吕传峰和团队在不到一年的时间里翻越了一片无边沼泽地,OCT眼底疾病篩查系統在图像质量评价、病灶检测、急迫性推断3项辅助医疗任务中,样本准确率分别可达99.2%、98.6%、96.7%。

醫學的藝術

醫學知識就好像一座冰山,一面高聳耀眼,另一面則深埋海裏,只有潛水下去才气窺其一二,而越往深處潛去,越發讓人感歎冰面下那令人敬畏的塑造力。

呂傳峰感慨,“醫生診斷是一種藝術”。醫學有時候並不是固定的,好比疾病影像征象(征象,是指通過檢查來反映出疾病的特征與表現)上,有的醫生認爲這個征象很重要,有的又認爲不重要。在與上海市五官科醫院、北京友誼醫院的合作過程中,針對眼底病、視網膜區域病兩位來自差异醫院的眼科主任專家就認爲重要征象的數量是不一樣的。

正因爲意識到醫學這種不確定性的藝術,模型訓練必須“廣開言路”,“我們要盡可能多的傾聽其他領域內多個專家的建議。”在今年,平安智慧醫療和複旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院、上海交通大學附屬第一人民醫院、同濟大學附屬第十人民醫院三家醫院合作,完成了全球首款OCT眼底疾病篩查系統的多中心临床实验。

吕传峰选的方法并不省力,却直达效果。他相信为了最大水平复刻这门艺术,不仅仅需要和各省市三甲医院广泛合作。在海外,今年平安智慧医疗与香港大学放射诊疗学系医学人工智能实验室告竣合作,基于人工智能OCT光学相干断层扫描的视网膜疾病篩查系統进行临床评估。在印度,与当地一家眼科医院也开展了相关临床评估。

“1+6”的團隊智慧

呂傳峰有超過15年在醫療影像方面的技術研發經驗,但曾經也感到過無助,他認爲在醫療領域“僅有影像信息,做不了其它事情。

就像醫生診斷,不能僅憑影像信息作出診斷,通常醫生需要觀察患者、詢問患者,甚至在第一眼看到患者時就做出了判斷,“醫生診斷是一種藝術”,呂傳峰邏輯嚴謹、調理清楚,但這句話他常挂在嘴邊。他認爲,僅憑影像,醫生獲取的信息是不充实的。

爲了達到信息充实,平安智慧醫療這支由謝國彤領銜、6位專家協作組成的技術團隊,才顯現出團體作戰的智慧。

倪淵是醫療文本處理負責人,她語速極快,思維敏捷,時常給人爭分奪秒的感覺。她負責搭建醫療的核心和基石——醫療知識圖譜。

通過數據+知識雙驅動的方式,促使知識內容和數據相融合由知識澆灌出醫療知識圖譜不僅可解釋,更能提供標准化、結構化的醫療知識,能夠輔助醫生實現分診導診、患者教育

胡崗和孫行智則負責利用知識圖譜加一些規則,將醫學指南輸出爲決策知識的決策樹。在應用上實現輔助醫生診療,包罗推薦醫生用藥、治療方式指導等決策。

李響專注于用AI模型來預測疾病爆發的可能性。而呂傳峰則基于醫學影像訓練模型識別出病竈。

高鵬作爲團隊中的“鑄劍師”,最隱形,卻道行高深。他負責源源不斷地爲各位隊友輸送最新的技術方法,也提供彈性的訓練框架等等,高鵬解決的基本上是團隊裏最棘手的技術問題。

這樣一支精銳的團隊互相碰撞、交流、沈澱。從診前、診中、診後,把所有的醫療相關或者是個人健康相關的信息都融合起來。不管是從應用的角度,還是從數據的角度,亦或是從模型的角度,其實都能實現一種互補。

隊形背後,是源自平安在醫療保險行業的31年累積,更重要的是,是源自謝國彤對醫療行業深入細微的觀察,源自整個團隊對醫療行爲和醫療知識深深的敬畏感。

他們深知,只有信息充实,模型才气最大水平複制出醫療行爲中那些包罗不確定性的藝術感,最終輸出基于臨床思維的最正確結果。

至此,AI醫療才气夠真正成爲那些基層醫院、鄉村醫生、家庭醫生的助手,爲落後和貧困地區帶去真正基于三甲醫院主任醫生的醫療智慧。

來源:南方財經網  作者: 综合 編輯:綜合

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