2020年7月10日，世界人工智能健康云峰會在上海盛大開幕。本次峰會邀請到了李蘭娟院士、張文宏教授等70多位業(yè)內(nèi)專家，聚焦公共衛(wèi)生、生物醫(yī)藥、醫(yī)療服務(wù)三大主題，探討人工智能在此次疫情中的應(yīng)用，以及未來的發(fā)展和落地。

在后疫情時代，探討AI落地有著雙重意義。我們切實感受到AI+醫(yī)療在公衛(wèi)防疫、藥物篩選、輔助診斷等場景中的價值，AI正在獲得越來越多的認(rèn)可，AI+醫(yī)療還在打開更多想象空間。但AI在不斷拓展邊界的同時，也開始進入商業(yè)化階段，對于AI+醫(yī)療產(chǎn)品的考驗維度也從單一的科研實力拓展到落地能力、差異化程度、全球化能力等多個維度。

當(dāng)我們從多個維度考察AI+醫(yī)療的應(yīng)用時，因為進入門檻高而少有人進入的部分賽道，反而讓部分企業(yè)脫穎而出。冷門意味著應(yīng)用場景差異化程度高，最初的高門檻意味著建立了高壁壘護城河。

在眾多AI+醫(yī)療的應(yīng)用場景中，消化道AI輔助系統(tǒng)是一個較少有人涉足的賽道。但在2020世界人工智能健康云峰會的舞臺上，動脈網(wǎng)（微信號：vcbeat）看到一款來自武漢楚精靈醫(yī)療科技有限公司/上海珍靈醫(yī)療科技有限公司（以下簡稱楚精靈）的消化內(nèi)鏡人工智能輔助系統(tǒng)：內(nèi)鏡精靈（ENDOANGEL ）。

在此次世界人工智能健康云峰會上，內(nèi)鏡精靈不但在AI+醫(yī)療服務(wù)論壇主題演講中亮相，還在上海市AI醫(yī)療場景建設(shè)中進行了展示，同時入選了2020世界人工智能大會SAIL（Super AI Leader，卓越人工智能引領(lǐng)者）獎TOP 30項目，并成功獲得聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織UNIDO ITPO Network Global Call推薦提名，也成為WIITS（產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及國際合作倡議）平臺首批入選企業(yè)。

上海珍靈醫(yī)療科技有限公司首席醫(yī)學(xué)官于紅剛教授在世界人工智能大會現(xiàn)場發(fā)表演講

SAIL獎TOP 30榜單&聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織 ITPO Global Call獲獎證書

內(nèi)鏡精靈是國內(nèi)外首個人工智能消化內(nèi)鏡質(zhì)控和輔助診查系統(tǒng)，主要用于消化內(nèi)窺鏡操作時對于消化道影像的監(jiān)測與處理。可以對消化內(nèi)鏡下視頻影像進行實時監(jiān)測，規(guī)范醫(yī)師的內(nèi)鏡操作，并實時輔助醫(yī)師提示可疑病灶，減少漏診、誤診，提高早期癌癥檢出率，注力消化道系統(tǒng)腫瘤的早發(fā)現(xiàn)、早診查、早治療。

內(nèi)鏡精靈科研項目于2017年5月啟動，雖然起步較晚，但三年來楚精靈一直以小步快跑、快速迭代的模式走完了AI+醫(yī)療必須要過的關(guān)卡：登上GUT、Lancet Gastroenterology & Hepatology、GIE 等頂級期刊；在國內(nèi)多家醫(yī)院開展臨床試驗；獲得兩張二類醫(yī)療器械注冊證。如今，楚精靈的醫(yī)療器械三類證申請也已經(jīng)進入了臨床試驗環(huán)節(jié)。如果一切順利，這家公司將在半年內(nèi)進入商業(yè)化實踐。

為什么選擇了消化道這一應(yīng)用場景？在消化道AI輔助系統(tǒng)中，楚精靈做了哪些突破？動脈網(wǎng)專訪了楚精靈總經(jīng)理胡珊博士。

從臨床中誕生的AI輔助系統(tǒng)，找到獨特的應(yīng)用場景

楚精靈團隊選擇湖北荊楚之地古稱中的“楚”字作為公司名稱，是因為楚精靈的誕生和湖北武漢息息相關(guān)，內(nèi)鏡精靈的研發(fā)結(jié)合了武漢大學(xué)的科研優(yōu)勢，以及武漢大學(xué)人民醫(yī)院的數(shù)據(jù)優(yōu)勢。

在多方強強聯(lián)合之下，楚精靈開發(fā)的內(nèi)鏡精靈，能夠在消化內(nèi)鏡檢查中輔助消化內(nèi)鏡醫(yī)師實時快速識別病灶，進行胃鏡盲區(qū)監(jiān)測、胃早癌自動識別、腸鏡速度監(jiān)測和息肉腺瘤識別。

雖然2012-2017年我國消化系統(tǒng)腫瘤出院人數(shù)復(fù)合年均增長率達15%，預(yù)計2018年我國消化內(nèi)鏡診療量不低于6000萬例，且消化內(nèi)鏡醫(yī)師及技師人才缺口巨大，但消化內(nèi)鏡AI一開始并不是AI+醫(yī)療落地的首選領(lǐng)域。

為什么一開始消化道并不是AI落地的首選，胡珊博士認(rèn)為，一方面是缺乏臨床洞察，另一方面是技術(shù)門檻。一開始進行AI+醫(yī)療嘗試的先行者，幾乎都是技術(shù)出身的工程師，他們對于臨床的了解是一個循序漸進的過程。此外，消化內(nèi)鏡的實時檢查對于數(shù)據(jù)獲取和算法都有更高的要求。

楚精靈和大多數(shù)AI輔助診斷公司走的路徑不同，楚精靈的消化內(nèi)鏡AI從一開始就是由消化內(nèi)鏡專業(yè)醫(yī)生發(fā)起和主導(dǎo)的，從臨床需求中誕生的AI輔助系統(tǒng)。所以一開始，楚精靈根據(jù)臨床需求選擇了消化道疾病這一病種。

2017年，武漢大學(xué)人民醫(yī)院消化內(nèi)科主任于紅剛教授從解決臨床實際痛點出發(fā)，與武漢大學(xué)胡珊博士人工智能研發(fā)團隊共同針對臨床上消化內(nèi)鏡檢查中存在的漏診率高、早癌識別困難等問題研發(fā)一款A(yù)I輔助產(chǎn)品，提高消化內(nèi)鏡檢查質(zhì)量，降低醫(yī)生的工作強度。

消化內(nèi)鏡實時輔助診斷，降低假陽性是最大挑戰(zhàn)

從臨床需求出發(fā)，楚精靈的研發(fā)團隊把需求分解為兩步，首先是質(zhì)量控制，然后才是輔助診斷。

為什么要質(zhì)控先行，因為消化內(nèi)鏡和其他的影像產(chǎn)品不同，常規(guī)內(nèi)鏡檢查由每位醫(yī)生在檢查中獨自觀察消化道，存在操作水平的差異。由于內(nèi)鏡醫(yī)師工作量大，容易出現(xiàn)內(nèi)鏡檢查部位覆蓋不全的問題，AI輔助系統(tǒng)首先要解決的是幫助醫(yī)生確認(rèn)是否做到全覆蓋、無盲區(qū)檢查。

為了解決這個問題，楚精靈團隊研發(fā)了胃鏡盲區(qū)監(jiān)測和腸鏡速度監(jiān)測兩大系統(tǒng)。胃鏡盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)測醫(yī)生在消化內(nèi)鏡檢查中觀察到的26部位覆蓋情況，實現(xiàn)輔助醫(yī)生內(nèi)鏡檢查操作并實時評價醫(yī)生操作質(zhì)量，避免檢查遺漏。腸鏡速度監(jiān)測系統(tǒng)則通過實時監(jiān)測退鏡速度，在保證充分觀察腸腔的基礎(chǔ)上，保證整個退鏡的勻速可控、視野清晰，提高腸鏡檢查質(zhì)量。

“如何從臨床視角去真正解決這些問題，我們團隊做了很多創(chuàng)新嘗試。對上消化道內(nèi)鏡檢查的26部位進行盲區(qū)監(jiān)測就是于紅剛教授在全球首次提出的?！?/p>

質(zhì)控產(chǎn)品利用人工智能建立標(biāo)準(zhǔn)化的消化內(nèi)鏡檢查流程，實現(xiàn)盲區(qū)監(jiān)測、速度監(jiān)測。解決了質(zhì)控問題，實際上也為消化道AI輔助診斷系統(tǒng)的應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。通過輔助診斷系統(tǒng)可以實時輔助提示可疑病灶，幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)更多的消化道早癌。

胡珊博士表示，楚精靈還在持續(xù)突破，目前已啟動早癌分化程度和邊界預(yù)測、食管靜脈曲張輔助診斷、實時腸道清潔度評估以及在膽胰EUS和ERCP中的應(yīng)用研究。

在最后的內(nèi)鏡檢查報告環(huán)節(jié)，內(nèi)鏡精靈可以抓取并儲存不同部位的典型圖片，自動生成內(nèi)鏡檢查圖文報告，自動生成的圖像資料、報告完整度高于醫(yī)生。

整個研發(fā)過程，楚精靈用了三年，其中完成了400多次的產(chǎn)品迭代。在幾百次的迭代中遇到的主要問題是數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、實時診斷和降低假陽性。

首先在數(shù)據(jù)獲取上，消化內(nèi)鏡不同于靜態(tài)的影像設(shè)備，數(shù)據(jù)的獲取和存儲都有更高的難度。得益于醫(yī)生團隊的深度參與，內(nèi)鏡精靈的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)由20多名專業(yè)醫(yī)生組成的團隊標(biāo)注。

“所以我們擁有一個精度非常高的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。同時，楚精靈也通過多中心的臨床試驗去完善擴大數(shù)據(jù)庫?！?/p>

數(shù)據(jù)獲取雖然難，但可以由醫(yī)生端解決，在胡珊博士看來，研發(fā)環(huán)節(jié)中最難的技術(shù)門檻是在提高準(zhǔn)確度的同時降低識別的假陽性。消化內(nèi)鏡檢查每秒鐘的處理幀數(shù)達到了10幀以上，這給降低假陽性帶來了不小的挑戰(zhàn)。因此，楚精靈采用了注意力機制、平滑機制和特殊的算法來控制假陽性，提升醫(yī)生的使用體驗。

誕生于臨床需求中的楚精靈知道，對于臨床醫(yī)生來說，多年高強度的工作，他們早已形成了固定的流程。所以在技術(shù)研發(fā)中，必須執(zhí)著于細(xì)節(jié)。經(jīng)過多次迭代，胡珊博士很自豪地告訴動脈網(wǎng)，內(nèi)鏡精靈完全可以實現(xiàn)在不改變醫(yī)生操作流程的前提下，提升醫(yī)生的診斷精度。

切實提升早癌檢出率獲得臨床醫(yī)生高度認(rèn)可

目前，武漢楚精靈團隊在全國上百家醫(yī)院開展了科研合作和臨床試驗，其中包括武大人民醫(yī)院、武漢同濟醫(yī)院、武漢協(xié)和醫(yī)院、湘雅醫(yī)院、北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院、南京鼓樓醫(yī)院等國內(nèi)頂尖醫(yī)院。

在這些醫(yī)院中，楚精靈取得了過硬的成績，切實提高了醫(yī)院的消化道早癌檢出率。在武漢大學(xué)人民醫(yī)院，使用內(nèi)鏡精靈后，胃早癌的檢出率從2017年的22.8%提升到了2018年的34.5%，2019年的40%。

胡珊博士表示：“目前各個醫(yī)院早癌檢出率的提升都是經(jīng)過病理驗證統(tǒng)計的，都是真實可靠的數(shù)據(jù)。在吉林市人民醫(yī)院，2019年7月應(yīng)用內(nèi)鏡精靈三個月后，就比同期多發(fā)現(xiàn)了25例早癌。”

對于患者來說，早期胃癌僅需進行ESD（內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)）手術(shù)治療，無需外科手術(shù)治療。相較于動輒幾十萬元的外科手術(shù)治療費用，內(nèi)鏡下手術(shù)治療費用僅3萬元左右，可為患者節(jié)約近幾十萬的手術(shù)費用，在為患者結(jié)束治療費用的同時，也大大提升患者的5年生存率和生活質(zhì)量。

除了在國內(nèi)醫(yī)院的實際應(yīng)用，楚精靈也在國際舞臺中不斷亮相。2020年4月7日，以“愛（AI）在武漢，精靈在路上”為主題的“中美意人工智能網(wǎng)絡(luò)論壇”順利召開，在線參與人數(shù)3.7萬人。其中來自武漢大學(xué)人民醫(yī)院的于紅剛教授介紹了內(nèi)鏡精靈在消化道研究的最新進展。

2020年6月6日，“第二屆武漢國際消化內(nèi)鏡人工智能大會（2020WIAIC）暨中華醫(yī)學(xué)會消化內(nèi)鏡分會大數(shù)據(jù)協(xié)作組年會”在線上召開，本次會議共吸引了22萬人次觀看。在會議中，內(nèi)鏡精靈以專題授課+手術(shù)演示的方式讓線上觀眾欣賞了內(nèi)鏡精靈的核心技能——實時自動識別胃部早癌并自動劃定病灶范圍。楚精靈向全世界的臨床醫(yī)生展示了內(nèi)鏡精靈的功能和特點。

楚精靈總經(jīng)理胡珊博士在第二屆武漢國際消化內(nèi)鏡人工智能大會中青年論壇中致辭

獲得兩張注冊證，開啟產(chǎn)業(yè)化之路

能夠在短短三年時間里，取得消化內(nèi)鏡學(xué)術(shù)界和臨床界的認(rèn)可，胡珊博士認(rèn)為內(nèi)鏡精靈成為真正可落地的AI+醫(yī)療產(chǎn)品，源自于產(chǎn)品研發(fā)的臨床應(yīng)用導(dǎo)向性。

胡珊博士坦言：“因為我們是從臨床出發(fā)，無論是在對需求的發(fā)現(xiàn)還是解決，我們醫(yī)工結(jié)合的效率要比單純由工程師推動高得多。我們優(yōu)秀的工程師團隊和臨床團隊能夠非常緊密的結(jié)合，從而實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)的快速推進。”

快速成長的楚精靈目前也獲得了產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)可，目前，楚精靈的AI輔助質(zhì)控產(chǎn)品已經(jīng)獲得了兩張二類器械審批證。目前楚精靈的三類注冊證申請，已進入臨床試驗階段。

“這兩張注冊證其實對我們來說意義非凡。此前，我們作為科研產(chǎn)品，將成果發(fā)表在了一系列的國際頂級刊物上，但這只是獲得了同行評議的認(rèn)可。注冊證意味著我們的產(chǎn)品獲得監(jiān)管部門的認(rèn)可?！?/p>

對于一家在武漢的企業(yè)，疫情后獲得的注冊證更是楚精靈挺過黑暗后的第一道曙光。

“獲得兩張注冊證是我們的里程碑之一，也是我們接下來發(fā)展的重要支點。我們的研發(fā)中心是在武漢，疫情期間我們也經(jīng)歷了非常艱難的日子，但我們的研發(fā)團隊在困境中，不但沒有停止不前，還積極參與抗疫，研發(fā)了CT精靈（CT Angel）—針對新冠肺炎的人工智能輔助軟件?，F(xiàn)在武漢正在從疫情中重生，我們的團隊在疫情后同樣也是快速推進新的產(chǎn)品研發(fā)布局、各方合作和商業(yè)化落地，相信接下來的半年公司發(fā)展也會步入快車道?！焙翰┦考拥乇硎?。

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