依圖胸部CT新冠肺炎智能評價系統:三大智能功能精準輔助醫學分析|百萬人學AI評選

2020 無疑是特殊的一年,而 AI 在開年的這場”戰疫“中表現出了驚人的力量。站在“新十年”的起點上,CSDN【百萬人學AI】評選活動正式啓動。本屆評選活動在前兩屆的基礎上再度升級,設立了「AI優秀案例獎Top 30」、「AI新銳公司獎Top 10」、「AI開源貢獻獎Top 5」三大獎項。我們相信,榜樣的力量將成爲促進AI行業不斷髮展的重要基石,而CSDN將與這些榜樣一起,助力AI時代的”新基建“。

活動官網:https://bss.csdn.net/m/topic/ai_selection/index

申報地址:http://csdnprogrammer.mikecrm.com/WpA03hJ

一、公司簡介

依圖科技是全球極少數擁有全棧人工智能核心自研技術的創新企業,在計算機視覺、語音識別、語義理解、智能決策、AI芯片等領域都達到全球領先水平。

依圖研發的完全自主可控的AI芯片,在計算性能、成本、能耗、空間等方面遙遙領先於國內外芯片產品。依圖科技是全球唯一企業連續三年獲得美國國家標準技術局(NIST)、美國國家情報高級研究計劃局(IARPA)兩項人臉識別世界冠軍,至今保持着全球人臉識別技術的最高水平;依圖自主研發的語音識別技術達到世界領先水平,是目前中文語音識別的最高水平保持者和全球權威聲紋識別競賽世界冠軍;基於自然語言處理的依圖人工智能兒科診斷技術,被《Nature Medicine》收錄、發表於2019年2月刊,這是目前中國人工智能科研領域的最高級別論文。

2019年8月,科技部宣佈依託依圖建設“視覺計算國家新一代人工智能開放創新平臺”,作爲此次10家開放平臺中的首位企業,依圖將依託其先進的芯片設計及世界級算法,建設“視覺計算國家新一代人工智能開放平臺”,促進芯片設計與人工智能的結合,推動視覺計算生態體系的建設。

依圖科技專注於將人工智能技術深度賦能行業發展,在智能城市、科技金融、智能醫療、新零售、智能芯片、智能製藥等多個領域推出了全球領先的創新技術和產品,是目前國內唯一具有提供超大規模、複雜環境下億級規模城市的智能化運營管理技術能力的人工智能公司。

二、案例詳情

產品詳情

新冠肺炎疫情的難點之一是醫療資源高度短缺,供需不足矛盾被進一步放大,診療能力出現結構性缺失,而影像學手段的加入有利於及時診斷並隔離患者、阻斷疫情傳播,指導治療並評價療效;同時,在隨後的治療及隨訪過程中,僅靠人工評判病情的輕重緩解難度較大。

針對此難點,依圖醫療開發出基於CT醫學影像的“新冠肺炎智能評價系統”,進行新冠肺炎的快速診斷(患者的嚴重程度)及療效智能分析。該系統基於肺部CT影像的定量評估和療效評價系統,結合臨牀指標,輔助臨牀快速評價病情、定量評估患者療效、評價患者預後,保障診療質量,提升診療效率,將極大緩解臨牀一線壓力。該系統適用於放射科、呼吸科、急診科、重症醫學等臨牀一線科室。

截止3月底,系統已覆蓋了全國25個省市自治區的近百家醫療機構,其中湖北地區落地16家定點診治醫院。全國範圍內累計服務近10萬人次。

通過業內領先的圖像算法,實現了對新冠肺炎CT影像的智能化診斷與定量評價,並對局部性病竈、瀰漫性病變、全肺受累的各類肺炎疾病嚴重程度進行分級;通過對病竈的形態、範圍、密度等關鍵影像特徵進行定量和組學分析,系統能精確測算疾病累計的肺炎負荷,實現對CT影像的全肺病變動態4D對比,從而高效、準確地輔助醫生快速進行病情分析和療效評價,爲診斷和治療提供決策依據。

具體功能包括:

  • 智能檢出:輔助篩查新冠肺炎陽性患者,自動檢測病竈和病變特徵,提示可疑患者,定量分析與專家結果保持良好的一致性,肺炎病變檢出率敏感性達97.3%,特異性達99%,避免誤篩、漏篩
  • 智能分析:輔助分析肺炎嚴重程度,自動分析雙肺密度與體積,根據健康人蔘考基線,對肺炎嚴重程度進行量化評價
  • 智能隨訪:智能隨訪分析患者病程,精準匹配歷史影像,自動分析病情的轉移和發展,有效減輕醫生負擔

 

技術研發投入

1月24日,上海市公共衛生臨牀中心與依圖醫療快速反應,第一時間協調醫學專家、產品、工程、科研等多個部門組建技術攻關團隊,研判疫情特點及臨牀需求,最終於1月28日即完成系統初版,並迅速開始性能驗證及迭代。

期間,依圖與上海市公共衛生臨牀中心密切合作,對上海市公共衛生臨牀中心近百例臨牀病例進行了評估;在上海公衛上線一週後,得到臨牀認可,依圖啓動全國範圍內部署。

在24小時之內,就將該系統部署到了疫情防控任務最爲緊急的湖北地區:武漢大學人民醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院、武漢大學中南醫院、荊州市第一人民醫院4家醫院並上線使用。

此次產品研發任務時間緊,任務重,需求極爲迫切,所以在大年30就立項第一時間協調醫學專家、產品、工程、科研等多個部門組建技術攻關團隊,前後有一百餘人放棄春節假期投入產品研發工作,保證產品上線。

得益於依圖在醫療AI領域積澱深厚,胸部CT產品從設計之初就有別於單純的肺結節產品,care.ai®胸部CT智能4D影像系統是業內首個也是目前唯一實現胸部CT(包括肺部、縱隔、胸廓等病變)智能診斷的產品,不僅能夠檢出CT多類型病竈(包括肺結節、斑片、條索狀等多種特徵病竈),還能夠進行縱隔淋巴結的檢出和分區,胸廓骨質病變的檢出與定位等,並擁有良惡性鑑別、自動歷史影像對比、T和N分期等重要功能,其技術及理念均在同行業處於領先水平。

 

三、典型應用場景

案例一

提升篩查效率,減輕醫生負擔: 按照2月初部分文獻建議的方法實際操作時存在評分複雜、主觀性強、不能定量分析,且缺乏統一標準。若採用傳統手工勾畫 ROI 的方法進行量化的評估,往往需要數小時,效率低,臨牀推廣難,而利用這個新 AI 系統能夠實現病變區域的自動檢測,在2-3秒之內就能完成定量分析,極大提升了精準定量分析的效率。

精準定量分析,提升肺炎診療能力:通過研究上百例新冠肺炎病例,將 AI 系統與高年資醫生的診斷結果相比較,發現依圖的定量參數與醫生的評價結果相似(相關性研究中 R>0.87, p<0.001)。 這套創新的AI系統,可以高效客觀準確地進行肺炎嚴重程度的量化評估,有助於臨牀分診及療效評價。

——上海市公共衛生臨牀中心

 

案例二

快速、精準的量化評價,合理分診、輔助診斷、指導治療: 女,73 歲,發熱伴咳嗽 15 天。2 月 2 日進行肺部 CT 檢查提示:肺部感染,進一步行冠狀病毒核酸檢測陽性,予以 口服藥物治療,經治療發熱稍好轉,仍有氣短不適,2 月 7 日再次 CT 掃描。

“該智能系統綜合分析新型冠狀病毒肺炎臨牀表現、CT 影像學特徵和影像組學參數,快速進行肺炎早期肺損傷和損傷程度的定量分析,引導門診發熱病人合理分診,輔助臨牀診斷分型和治療隨訪,尤其是指導危重症患者的治療和預後評估。”

——武漢大學人民醫院放射科主任查雲飛

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