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从传统 CAD 到深度学习驱动的影像系统:智能医疗落地三大技术挑战(2)

字号+ 作者: 来源: 2017-05-05

谈到最初将深度学习技术应用于医疗影像领域,推想科技创始人兼 CEO 陈宽告诉我们:“在 2012 年期间,我在美国芝加哥大学修读经济学和金融学双博士,那个时候非常荣幸我的几位导师都是诺贝尔奖的得主,从他们身上我

  谈到最初将深度学习技术应用于医疗影像领域,推想科技创始人兼 CEO 陈宽告诉我们:“在 2012 年期间,我在美国芝加哥大学修读经济学和金融学双博士,那个时候非常荣幸我的几位导师都是诺贝尔奖的得主,从他们身上我学到了再简单、再抽象、再精炼的数学模式,其实它也是可以帮助我们更好的去解释,去模拟,去预测,甚至去干预我们现实社会当中的一些实际发生的现象。

  从传统 CAD 到深度学习驱动的影像系统:智能医疗落地三大技术挑战

推想科技创始人兼 CEO 陈宽

  “于是,在博士期间我其实就非常感兴趣知道,一些新兴的人工智能的模型,包括深度学习,如何可以在经济以及政治领域发挥作用。比如说 2012 年的时候,我就跟几位麻省理工的小伙伴一起用深度学习模型加上机器模型,预测了当年奥巴马能当选总统。

  “我当时自己很想知道深度学习还能在哪一些地方发挥它的价值,于是带着这样一个问题,我就回到国内开始博士期间搜集创业的一些机会,那个时候我觉得做技术的人,很多时候就会陷入一个怪圈,比如说认为自己的技术可能天下无敌,解决什么问题都可以,但是往往当你抱着这样一个心态去创业,去寻找模式的时候,你可能会发现,你的技术可能连最基本的问题都解决不了,什么问题都解决不了。

  “所以我们就觉得说既然要做这个事情,就必须能够跟行业结合的非常紧,所以这个阶段我就跟各行各业人去沟通、挖掘他们的需求,了解他们的痛点。那个时候我沟通的行业非常多,包括银行、政府、保安等等,其中有一次我做 PPT 演讲的时候,我拿出一个脸像识别来做演示,演示结束之后,有一个放射科医生走过来,说你做的脸像识别非常有价值,但是能不能帮助我们放射科医生解决这么一个问题——他当时提出来使用深度学习技术帮助放射科解决问题。于是我就走访了各家医院,发现这样一个需求是真实存在的,也是一个痛点,既影响了医生工作也影响了患者的幸福。”

  于是,以此为起点,陈宽将全部注意力投入到深度学习在智能医疗影像的应用中。“在 2015 年初的时候,其实在医疗行业几乎没有什么人谈论机器学习,也没有人谈论深度学习,很多医院对新的技术特别感兴趣,但是真正愿意投入大量的时间和精力做合作的医院非常有限。所以在那个期间,我走访了非常多的医院,从北上广包括各大省会城市顶尖医院,走访了非常多的医院,但是,愿意合作的医院是比较少数的。直到2015年4月,我成功说服了四川省人民医院——这也是我们第一家合作医院——和我们全面的开始合作。当时,我们的资源也比较有限,也不像现在有这么多伙伴在支持我们,我们两三个人全部进入到了这个医院当中,在医院周围我们租了一个特别破的公寓,两三个人每天跟医生一起上班,一起下班,一起加班,一起解决医院里面IT 出现的问题,跟大家打成一片,包括假期的时候,大家都在放假,医院的急诊其实还继续开着,我们就跟着医生一起在加班。

  “这个过程我觉得非常漫长,基本上工作的环境也不太好。但是,就是在这样一个过程当中,我们才逐渐摸索出了深度学习非常前沿的技术,非常先进的概念,以及我该怎么样在医院相对比较传统、相对比较保守、相对比较注重安全、隐私的一个独特的 IT 环境里面生根发芽并且产生价值。我们发展到今天,其实这样一种经验对我们来说帮助也是非常大的。

  “有了四川省人民医院初步的经验、初步成果之后,我们就开始逐渐的发展,到2016年3月份阿尔法狗的出现也让深度学习逐渐走入大众的视野,所以我们的发展速度也越来越快。从2014年到2017年间,我们已经开始北京协和、武汉同济、上海长征、大连中山等医院有一个深度的合作。公司在医疗影像辅助诊断上取得的积极进展,也获得资本市场的青睐。 2016年2月,推想科技获得英诺资本、臻云创投和快的CEO 吕传伟天使轮1250万的融资。2017年1月,推想科技获得红杉资本领投、广发证券联合投资的A轮5000万融资。”

  来自放射科主任的反馈:又快又准

  谈到和推想科技合作的体会,同济医院放射科主任夏黎明教授说:“在上世纪90年代,我们也做过机器的辅助诊断,但它的生命力很短,它是基于人的支持。由我们描述病灶是什么大小,打分进行诊断,这个诊断是建立在人的基础上。但是后来陈宽跟我们介绍,现在的深度学习是有人工的神经网络系统,是会学习的,会增长知识的,这是第一点;

  第二,这里面的知识是基于像素水平的,像素是组成图像的最基本单位。我们的图像像素分辨率越高,结果就更加科学。陈宽的团队都出自美国的名牌大学,我们当时对他很有信心,我们真正合作在去年5月份,到10月份我们就看到了软件。我们用它看了11万张的X光片,看了三千多份CT。当时的结果应该是X光片找到病灶的正确率是超过 92%,CT是超过95%,当时我们感觉很惊奇。这么短的时间,它的识别能力非常强。所以我们当时感觉这个很有前景。所以给我们的印象是,它的速度快,刚才我们讲了,我们看一个人的CT,从肺间到肺里需要十几分钟到半个小时,我们的设备需要5秒钟,这个时间大大缩短,这是第二点;

  同时,对于小的病灶,三毫米以内的,人肉眼很容易遗漏掉,但是计算机识别能力比较强。还有,如果病灶密度高,我们容易看到,但如果密度只比正常稍微高一点点,这个时候人肉眼识别就比较困难,但是计算机去识别会比较容易。所以我们初步的使用感觉是相当不错的。另外,我们也经常隔一段时间交流提出我们的想法,比如说我们需要你把测量病灶的体积、面积、密度的变化,还有打了药以后对比剂强化的程度怎么样。这些会给我们的诊断提供信息。推想科技在逐步实现我们的想法,逐步在让产品不断的完善。这是我对初步合作的体会。“

  上海长征医院放射科主任刘士远则如此评价和推想科技的合作效果:“从目前长征医院六千多例多中心筛查的结果来看,通过我们标记形成的模型,目前已经准确率已达到了85% 以上,这种结果还是很让我们兴奋,我相信随着设备硬件的发展,随着神经网络进一步的进化,随着数据量进一步的增加,准确性、敏感度还会进一步的提高。“

  那么,从技术层面来讲,在将深度学习应用于医疗影像的识别与分析的过程中,主要面临的挑战有哪些?带着这个问题,我们对推想科技创始人兼CEO陈宽进行了专访。

  需持续关注的三大技术挑战

  对于这一问题,陈宽非常有发言权。

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