2023年09月03日

协助医师发现15720例消化道早癌及癌前病变

“内镜精灵”:揪出头发丝大小的病灶

武汉楚精灵医疗科技有限公司总经理胡珊(中),省人民政府研究室二级巡视员孙军(右)做客湖北日报5G演播室,参加“建功先行区 健康新作为”访谈。(湖北日报全媒记者 朱熙勇 摄)

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湖北日报全媒记者 曾莉 通讯员 池霞 实习生 孙骏

“感觉很好,睡了一觉,检查就都做完了!”近日,在武汉大学人民医院做完胃镜检查的胡先生,在“内镜精灵”辅助诊断下,15分钟后就拿到诊断结果,显示胃部检测到两个小息肉。随后,医生为他实施了内镜下电凝电切手术。

“内镜精灵”可对消化内镜下视频图像进行实时监测,及时提醒医生不要放过检查死角,识别可能有问题的部位,从而有效降低息肉漏检率和早期癌症发生率,被称为内镜医生的“第三只眼”。

作为“内镜精灵”核心研发团队的技术带头人,回忆起“内镜精灵”的研发过程,7月14日做客湖北日报5G演播室的武汉楚精灵医疗科技有限公司总经理胡珊博士难掩激动。

遍布坎坷的创新之路

“内镜精灵”的诞生源于临床痛点。从事医学临床工作20余年,一个揪心的事实,摆在武汉大学人民医院消化内科主任于红刚教授的面前。临床统计表明,消化道肿瘤5年生存率有一个明显的分界点:早期发现及时治疗的生存率超90%、治愈率高达95%;而中晚期患者的生存率则低于25%。目前消化道肿瘤发病率在中国癌症总发病率的占比为43.5%。

早筛早诊是提高患者生存率的重要策略,内镜检查则是发现早期消化道肿瘤最有效的方法。然而,由于内镜检查覆盖不全、病灶隐蔽、识别困难等“看不全”“看不准”的问题,不少患者的早癌病灶容易从仪器的眼皮底下“溜过”。

6年前,于红刚教授找到胡珊,希望与他合作发明一款能尽早揪出消化道早癌的人工智能设备。

胡珊说,研发阶段,团队经常处于忘我状态,上百个挑灯夜战、数万次实验演算、一摞摞尺厚的推理手稿,都见证着“内镜精灵”的成长。

2018年,当团队基本解决早期消化道肿瘤漏检的问题后,于红刚又提出“如何规范化”的考题:需要找一个方法来进行量化,不管谁来检查都要按照标准操作,就能进一步解决“看不全”的问题。

团队又开启“头脑风暴”,提出通过医疗镜头数结肠带、用刻度量等方案,但可操作性都不强,一时陷入僵局。3个月后的一天,胡珊看见墙上的白板上有几张纸,风一吹,跟翻书一样动起来。他突然想到,可以通过监测和算法把这个过程评估出来,“镜头退快了,就相当于翻书快了,画面就会模糊;前后画面图像相似度越低,代表退镜速度越快”。一晚上,团队就做好测速模型,又进行了大量数据和临床试验调整、设置参数,花了两个多月才定型。

除了技术上的障碍,项目启动初期,资金也面临短缺,许多费用只能个人垫付。关键时刻,省科学技术厅拨付200万元的重大专项资金支持。

“雪中送炭!”胡珊感慨,在后续的研发过程中,他们获得2021年武汉市经济和信息化局的武汉市首批数字经济应用场景“揭榜挂帅”项目200万元资金支持。此外,还获得了2022年武汉市重点研发计划项目人工智能创新专项项目支持,加速了公司基于国产AI芯片医用新设备落地。

胃早癌识别准确率达90.2%

人工智能与医生比赛,谁技高一筹?去年7月29日,全国30余位消化内镜高手与“内镜精灵”展开一场“人机对决”,最终“内镜精灵”以84.67的最高分胜出,比内镜医师中的第一名高出8.75分。

“在放大40倍的探头下,头发丝大小的病灶也难逃它的火眼金睛。”胡珊介绍,“内镜精灵”是全球首创的基于深度学习技术的人工智能消化内镜下质量控制和辅助诊断系统,它可绘制出人体消化道的“地形图”,依照消化内镜检查的诊疗规范,标识出必查的“坐标点”,自动识别监测胃镜检查盲区的平均准确度为95.3%,并提醒医生检查遗漏部位。一旦发现癌变倾向的病灶立刻预警,不同风险等级有不同颜色标识,胃早癌识别准确率达90.2%。此外,“内镜精灵”还创新实现了回盲部自动识别与自动计时、退镜速度监测、肠道清洁度评分,可提升肠镜检查质量,提高肠息肉和肠腺瘤检出率。

“哪怕提升1%的检出率,也意味着成千上万的生命将被挽救。”胡珊说,这相当于一个极高水平的专家站在旁边,实时辅助医师,提示可疑病灶,减少漏诊、误诊,有效破解内镜医师检查水平参差不齐、高水平内镜医师稀缺等难题,助力分级诊疗。

截至目前,“内镜精灵”申请了90项发明专利,53项已授权;获批6项二类医疗器械注册证,1项三类创新医疗器械注册证,4项欧洲CE认证;斩获“创新医疗器械三类注册证”,是我省首个人工智能辅助诊断三类证,也是我省第二个获批的创新医疗器械三类证。此外,其成果获得2021年湖北省科学技术发明一等奖。

登上国际舞台展现中国智慧

经过几百次的产品迭代,不断融合、创新,“内镜精灵”日臻完美。研究表明,使用“内镜精灵”辅助,腺瘤检出率可达30.6%,检出率水平提高近50%。

“偏远地区的患者不用辗转省城大医院,也不必苦等‘专家号’,就可获得最客观权威和最先进的内镜检查报告。”胡珊介绍,目前,“内镜精灵”已在全国680余家医疗机构临床应用,协助医师发现15720例消化道早癌及癌前病变,早癌检出率33.95%,为国家节省将近42.43亿元医疗费用。

2022年11月,“内镜精灵”纳入医疗服务价格项目范畴,此举加速了湖北省自主研发人工智能技术推广普及,惠及广大患者,同时促进湖北省成为消化道肿瘤人工智能筛查全国标杆。

这个具有“全球创新”特质的发明,也先后在美国长岛、意大利米兰、德国杜塞尔多夫、埃及开罗、韩国首尔等国际会议上进行学术讲座或手术演示,“内镜精灵”也即将进入到新加坡、马来西亚等东南亚国家的医院,向世界医学贡献“中国方案”。

“从解决临床痛点出发,科研之路永无尽头。”胡珊表示,只有不断创新、加强融合、推进应用,才能不断消除医疗痛点,为健康中国创造无限可能。

■ 嘉宾点评

长期以来,对普通老百姓来说,看病难,找名医看病更难,找顶尖专家看病难上加难。武汉大学人民医院于红刚教授、胡珊博士医疗团队,经过不懈医疗创新,为这道医疗难题提供了新的解决方案。

针对医疗临床的“痛点”“难点”“盲区”,他们融合人工智能与医疗技术,经历无数次的失败,成功开发了内镜质控与病灶诊断于一体的智能型诊疗产品。这就如同有成千上万的最顶级的“名医”在为普通患者看诊。除了消化道,更多其他医学领域也可以进行这类医学创新探索。遇到民生难题,向科技创新要答案。或许,在未来,这将成为一条可靠而又可行的路径。

民生问题无小事。我们医疗卫生事业发展的最终目的,就是要不断满足人民群众的看病需求、健康需要,让更多患者受益,更进一步减轻患者就医负担、进一步提高患者就医质量。党的二十大提出要实施科教兴国战略,打赢关键核心技术攻坚战。如今,武汉大学人民医院于红刚教授、胡珊博士医疗团队研制出的“内镜精灵”诊断新技术就是湖北健康医疗领域勇攀科技高峰、科技创新的生动写照。

(省人民政府研究室二级巡视员 孙军)

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