圍繞醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的變革,不論是需求方,還是技術(shù)方,已經(jīng)提供了無數(shù)思路。我們在剛剛結(jié)束的2018第十屆中國醫(yī)學(xué)影像信息技術(shù)大會上發(fā)現(xiàn),各路專家對這場變革的根源有了統(tǒng)一認(rèn)識:實現(xiàn)更徹底、更深層次的數(shù)字化,才是這場變革的起點。
2018年4月12日,由中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會、IHE中國、e醫(yī)療共同舉辦的“2017第九屆中國醫(yī)學(xué)影像信息技術(shù)大會”在上海召開,大會吸引了來自全國各地500余名醫(yī)學(xué)影像建設(shè)專家。會議圍繞“醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)治理與智能服務(wù)生態(tài)重塑”這一主題,會議有幸邀請到來自我國醫(yī)學(xué)影像學(xué)、醫(yī)學(xué)信息管理應(yīng)用、醫(yī)學(xué)信息與信息技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)等專家方向的9位專家,從技術(shù)創(chuàng)新、圖像數(shù)據(jù)治理、臨床應(yīng)用壁壘、生態(tài)重塑等角度展開深入探討。中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會副秘書長、IHE中國秘書長崔澤實主持了此次大會。
醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的快速發(fā)展對信息共享和數(shù)據(jù)分析提出了新的挑戰(zhàn),醫(yī)學(xué)影像行業(yè)面臨三大挑戰(zhàn),IHE中國給出了基于IHE測試標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。
臨床需要什么?人工智能如何回應(yīng)醫(yī)學(xué)對“人文”的需求?上海中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會影像醫(yī)學(xué)專委會主任委員詹松華、廣東省人民醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)部主任兼放射科主任梁長虹、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院黃虹、九峰醫(yī)療創(chuàng)始人吳文輝分別從壁壘與破冰、人文思考、華山經(jīng)驗、AI與基層需求四個角度提供了他們觀察視角。
軟件夠“軟”,硬件夠“硬”,這是技術(shù)派對這一輪技術(shù)變革的需求與認(rèn)知。IHE中國名譽會長戴建平、銳珂醫(yī)療HCIS大中華區(qū)產(chǎn)品總監(jiān)李劍、西門子醫(yī)療系統(tǒng)有限公司數(shù)字化服務(wù)部門業(yè)務(wù)經(jīng)理顧頌剛、飛利浦(中國)投資有限公司大中華區(qū)整合解決方案中心臨床科學(xué)高級總監(jiān)周振宇給出了他們的解讀。
三大挑戰(zhàn)
對數(shù)據(jù)的需求,為醫(yī)學(xué)影像行業(yè)帶來新挑戰(zhàn)
中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會副理事長、IHE中國會長王東升出席了此次大會并致辭。隨著醫(yī)療衛(wèi)生信息化、數(shù)字化、智能化的快速推進,醫(yī)療大數(shù)據(jù),AI、醫(yī)療和萬物互聯(lián)成為三大發(fā)展重點。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展,CT、MR介入、超聲和核醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)設(shè)備的發(fā)展,已呈現(xiàn)出四個方面的特點:數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化。與此同時,世界各國的醫(yī)療活動,也越來越依賴影像數(shù)據(jù)作為循證醫(yī)學(xué)的支持。王東升以美國為例介紹道,僅3億人口的美國每年有8億人次進行影像檢查,產(chǎn)生約600億張的醫(yī)學(xué)影像。
醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的快速發(fā)展對信息共享和數(shù)據(jù)分析提出了新的挑戰(zhàn):
一是大量新醫(yī)療設(shè)備需要與區(qū)域信息平臺進行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)協(xié)同;
二是醫(yī)生人力負(fù)擔(dān)加重,亟需利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)提高數(shù)據(jù)分析的效率和診斷準(zhǔn)確性;
三是醫(yī)學(xué)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后,信息安全問題面臨挑戰(zhàn)。
為了更好地發(fā)揮影像數(shù)據(jù)在醫(yī)療活動中的作用,可以從三個角度出發(fā):
一是完善相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;
二是開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、指南和規(guī)范,引導(dǎo)企業(yè)新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā);
三是搞好推廣應(yīng)用工作,使醫(yī)療機構(gòu)更好更快地采用這些新技術(shù)。
在醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展的過程中,還存在接口不統(tǒng)一、通訊方式、存儲格式的繁雜,信息通訊缺乏有效的安全保障,不規(guī)范等等問題,為了推進醫(yī)療衛(wèi)生信息化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),打破互聯(lián)互通的壁壘,中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會引進了國際通用的醫(yī)學(xué)信息集成規(guī)范(IHE),并且進行了本土化的完善,形成了符合我國醫(yī)療衛(wèi)生信息環(huán)境和規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),使在我國銷售的醫(yī)療信息系統(tǒng)、數(shù)字化醫(yī)學(xué)裝備實現(xiàn)了互聯(lián)互通。
IHE中國副秘書長、DICOMWG-31委員孟為民以“IHE中國醫(yī)學(xué)影像信息交互集成規(guī)范”為題,向與會者介紹了IHE中國的發(fā)展現(xiàn)狀及思考。
據(jù)介紹,IHE中國正式成立于2009年11月,依據(jù)IHE的測試標(biāo)準(zhǔn),十年來共開展了13次大規(guī)模的集成交互測試,有251家廠商,5468種功能角色參與了測試認(rèn)證,其中3540個功能角色順利通過了測試,總通過率為64.7%,為推動醫(yī)學(xué)影像信息化標(biāo)準(zhǔn)進程發(fā)揮了重要的作用,也為相關(guān)的衛(wèi)生信息管理部門采購單位、醫(yī)療機構(gòu)提供了必要的參考依據(jù)。
依據(jù)IHE規(guī)范,IHE中國逐步制定了符合我國應(yīng)用要求的CT、磁共振、超聲、遠(yuǎn)程會診、電子病例、獨立影像中心平臺等20類專項測試標(biāo)準(zhǔn)。今年,IHE中國還將組織相關(guān)專家進一步制定數(shù)字化手術(shù)室和護理信息系統(tǒng)等相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)一方面進一步規(guī)范了和系統(tǒng)的共通范圍,一方面加入了一些符合本地化應(yīng)用的要求,以利于IHE在中國的推行與應(yīng)用。
不過針對IHE目前的工作,中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會副理事長、IHE中國會長王東升也指出,隨著互聯(lián)互通的發(fā)展,IHE的測試范圍需要進一步拓展,同時要加強企業(yè)培訓(xùn),提高企業(yè)按照國際和國內(nèi)開發(fā)產(chǎn)品的能力。
臨床需要什么?
人工智能快速融合,醫(yī)學(xué)影像如何回應(yīng)人文需求
在“玻璃門”的那一邊
上海中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會影像醫(yī)學(xué)專委會主任委員詹松華在其演講“影像醫(yī)學(xué)人工智能臨床應(yīng)用壁壘與‘破冰’建議”中提出,人工智能的好處對放射科來說目前仍像是在“玻璃門”的那一邊——看得到,但是摸不到,不知道如何用才是好。
詹松華提出,在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域應(yīng)用人工智能,首先要考慮其定位問題。“發(fā)現(xiàn)病變-給病變定性-臨床診斷”,對人工智能來說,目前能夠做到的是輔助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)病變,區(qū)別正常與異常情況,“這是人工智能進入后能夠做到的第一步,對疾病的綜合評價和治療策略的確定還是要交給影像診斷醫(yī)生。”詹松華認(rèn)為。
詹松華認(rèn)為,影像診斷是一門“可能性”的藝術(shù),放射學(xué)就是研究可能性的學(xué)科,不是絕對的,而人工智能基于算法、數(shù)據(jù),結(jié)果一定是絕對的,“相對”與“絕對”之間,就會產(chǎn)生很多應(yīng)用上的困難。另一方面,人工智能需要明確、客觀、固定的素材,很多人工智能都用類似的“題庫”進行訓(xùn)練,這樣的結(jié)果是即便得了“高分”,也并不能真正體現(xiàn)其能力。
“病人永遠(yuǎn)是不一樣的,所以即便能識別再小的結(jié)節(jié),人工智能距臨床應(yīng)用也依舊有差距。”詹松華表示。
如何在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域務(wù)實地發(fā)展人工智能?詹松華主要提出五點建議:
第一,了解影像診斷醫(yī)生的需求,熟悉臨床;
第二,最關(guān)鍵的是解決假陰性問題,而不是假陽性問題;
第三,耐心與臨床醫(yī)生溝通“黑科技”背后的設(shè)計策略與基本原理,因為他們不僅僅是用戶,更應(yīng)該是人工智能臨床化的實際參與者;
第四,工程師應(yīng)該認(rèn)真對待每一個臨床細(xì)節(jié)與流程;
第五,將眼光放在更專業(yè)、垂直的應(yīng)用領(lǐng)域。
“與患者打交道的事情,還是要交給醫(yī)生。”詹松華認(rèn)為,讓醫(yī)生接觸機器后為患者服務(wù),而不是讓患者直接與機器接觸,這是最合理的途徑,因為醫(yī)療是一個人文行業(yè),任何與人打交道的職業(yè),都不說機器可以直接取代的。
醫(yī)患的交流是有溫度的
“醫(yī)學(xué)和工科是有距離的。”華南理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院副院長、廣東省人民醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)部主任兼放射科主任梁長虹在其演講“人工智能醫(yī)學(xué)影像與人文思考”中指出,“醫(yī)生與患者的交流是人與人之間的一種社會活動,是有溫度的。”
梁長虹援引了豐富的針對人工智能的研究成果后指出,首先目前醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)并不是足夠完整、優(yōu)質(zhì)的,其次數(shù)據(jù)的相關(guān)性不等于原理,醫(yī)療實踐需要原理支持;第三,很多醫(yī)學(xué)問題是開放性問題,并非僅僅依靠數(shù)據(jù)便可以解決的。
醫(yī)生需要什么?“我們希望基于有限的病歷、特征提取、各種算法、更高級統(tǒng)計、融合模型解決問題。”梁長虹認(rèn)為,從人文需求的角度來看,人工智能或許能為醫(yī)療工作者減輕一些負(fù)擔(dān),但是“智能”與“智障”往往一線之隔,對醫(yī)生來說,如何借助人工智能更好地解決現(xiàn)有醫(yī)學(xué)難題,是更值得關(guān)注的。
“具有醫(yī)學(xué)人文和社會學(xué)意義的人工智能是終極,也是我們奮斗的目標(biāo)。”梁長虹樂觀地表示。
華山經(jīng)驗
臨床需要什么?復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院黃虹在主題演講“圖像數(shù)據(jù)治理與強人工智能的未來”中提到,華山醫(yī)院IT架構(gòu)的三次轉(zhuǎn)型,總體來講還是以數(shù)據(jù)為核心。從信息部門的角度來看,數(shù)據(jù)治理難點在于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化文本、檢查設(shè)備數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等多類型并存,而且各類數(shù)據(jù)因管理價值、科研價值的不同,在存儲成本、實時性需求、存取速度等方面有不同的要求。
在影像數(shù)據(jù)治理方面,華山醫(yī)院信息部門將工作數(shù)據(jù)集相對保持不變,為工作集提供混合存儲陣列性能,對不活躍數(shù)據(jù)分層至云端進行存儲,以這種方式對影像數(shù)據(jù)進行管理。
據(jù)黃虹了解,臨床醫(yī)生對影像數(shù)據(jù)的需求更多地在于基于時間軸的影像數(shù)據(jù)、結(jié)合病歷、病史甚至患者家庭實力給出治療方案。“這需要我們結(jié)合臨床數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)形成一整套應(yīng)用機制,這樣的方案對臨床才是有效的。”黃虹認(rèn)為。
袁州模式
醫(yī)學(xué)影像向來是分級診療最先面臨的場景,但是也面臨著最大的挑戰(zhàn):影像診斷醫(yī)生短缺,診斷效率低下,成本偏高,患者滿意度低;影像診斷報告質(zhì)量不高直接導(dǎo)致誤診、漏診以及病人流失;診斷報告多由操作技師或臨床醫(yī)生代寫的現(xiàn)象,在診斷合法性上有法律風(fēng)險;缺乏互聯(lián)互通,不能影像共享,患者重復(fù)檢查,增加經(jīng)濟負(fù)擔(dān),也造成多次輻射的危害。
而這些,都不是一時可以得到緩解的狀況。
來自九峰醫(yī)療的創(chuàng)始人吳文輝以袁州醫(yī)共體智慧影像中心項目為例,介紹了人工智能在基層的落地。在袁州模式中,九峰醫(yī)療的縣域智慧影像中心整體方案把縣衛(wèi)生院、縣衛(wèi)計委融合在一起,項目以區(qū)人民醫(yī)院為中心,覆蓋全區(qū)近30家公立醫(yī)院的放射,超聲,心電業(yè)務(wù),目前掃描病人每年30萬人次以上,具有病歷等完整醫(yī)療數(shù)據(jù)。30分鐘內(nèi)完成診斷報告并返還給患者的實時診斷、降低傳統(tǒng)讀片成本30%、專業(yè)醫(yī)生團隊結(jié)合先進的人工智能算法共同完成報告、大規(guī)模高性能計算機集群保障的高擴展性,這些都是袁州模式的技術(shù)優(yōu)勢。
吳文輝認(rèn)為,基層醫(yī)療大數(shù)據(jù)的入口是醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù),具有廣泛的應(yīng)用前景,袁州模式確實帶給基層醫(yī)學(xué)影像發(fā)展提供了一種很好的參考思路。
技術(shù)派的認(rèn)知
軟件夠“軟”,硬件夠“硬”
云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈……越來越多的技術(shù)名詞刺激著行業(yè)的敏感神經(jīng),如何更好地將新技術(shù)與業(yè)務(wù)實現(xiàn)融合、落地,需要一批有實力的技術(shù)領(lǐng)袖來探索。軟件要夠“軟”,跟得上醫(yī)學(xué)影像行業(yè)發(fā)展對數(shù)據(jù)的新需求,硬件要夠“硬”,撐得起互聯(lián)互通的行業(yè)大需求。
慎重評估AI
IHE中國名譽會長戴建平在題為“國際醫(yī)學(xué)影像信息技術(shù)新應(yīng)用”的演講中介紹了美國ACR(美國放射學(xué)會,AmericanCollegeofRadiology)的一個觀點,即通過機器教育提升醫(yī)生級別。“過去我們是以放射醫(yī)生為中心,今天我們考慮的是治療以及病人為中心;過去,我們聚焦與圖象的解釋,今天我們聚焦于解釋后的結(jié)果,比如說我們選擇是手術(shù),或者我們選擇化療、放療,或者三樣什么都不做,或者三樣又混在一起,這是2.0和3.0的區(qū)別。2.0是商品化的,3.0更多的考慮互聯(lián)集成,過去2.0是無形的,3.0更多的考慮患者和醫(yī)療機構(gòu)的責(zé)任。”
戴建平詳細(xì)講解了一個患者從申請拍片到結(jié)束的整個成像鏈過程中各個環(huán)節(jié)的互動,認(rèn)為AI與互聯(lián)網(wǎng),作為一種工具來講,利用了它的應(yīng)用、評估各種信息,但根本上還是依賴于PACS質(zhì)量的提升,所以不僅僅要聚焦在軟件的提升上,也要格外重視硬件的更新與研發(fā)。
依托云,提供影像處理和管理平臺
經(jīng)過兩三年的實踐,從基層醫(yī)療衛(wèi)生云平臺,到基于各種互聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù),醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的云計算應(yīng)用日趨成熟,銳珂亞太投資管理上海有限公司、銳珂醫(yī)療HCIS大中華區(qū)產(chǎn)品總監(jiān)李劍以“智能影像創(chuàng)新,科技連通生命”為題介紹了銳珂在醫(yī)學(xué)影像云領(lǐng)域的實踐和經(jīng)驗。
根據(jù)一份調(diào)研趨勢圖顯示,2016年~2021年,全球醫(yī)療行業(yè)云市場規(guī)模將從現(xiàn)在的30多億美金增長到100億美金,說明市場對云計算理念的接受程度在提高,并逐步傾向于在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中采用云解決方案,在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域,這一規(guī)模到2021年將達到80多億美金。銳珂醫(yī)療認(rèn)為,目前占據(jù)行業(yè)比重最大的是云存儲,其次是云發(fā)布,即將患者結(jié)果通過云端共享給患者及其他醫(yī)療機構(gòu),第三是云分析,即基于云端數(shù)據(jù)的人工智能分析。
2010年,銳珂醫(yī)療推出全球領(lǐng)先的醫(yī)療影像云平臺VueCloud,目前在全球已經(jīng)擁有14個影像云數(shù)據(jù)中心,管理的數(shù)據(jù)超過了3億個檢查。銳珂大中華區(qū)的影像公有云也在經(jīng)歷了兩年的配置確認(rèn)、平臺搭建、運營商合作考察后于2017年10月正式投入運營。
“現(xiàn)在我們所管理的影像量,超過200多億的影像,每秒鐘就有156張影像上傳到云數(shù)據(jù)中心,今天我跟大家分享的30分鐘時間里面就會有28萬幅影像上傳到全國的各個數(shù)據(jù)中心。”李劍介紹了VueCloud目前可以提供的服務(wù),包括:云存儲、云診斷、云分析、云會診、云發(fā)布、云協(xié)同。為不同機構(gòu)和用戶之間的協(xié)同合作提供便利的平臺,為客戶提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的影像處理和管理平臺,這是VueCloud的愿景與目標(biāo)。
數(shù)字化這件事,行業(yè)準(zhǔn)備好了嗎?
數(shù)據(jù)是這一輪以人工智能為首的醫(yī)學(xué)影像信息化變革的重中之重,越齊全的數(shù)據(jù),意味著越豐富的維度和越多探索的可能性。對于數(shù)字化這件事,行業(yè)準(zhǔn)備好了嗎?
西門子醫(yī)療系統(tǒng)有限公司數(shù)字化服務(wù)部門業(yè)務(wù)經(jīng)理顧頌剛以“醫(yī)療數(shù)字化的未來之路”為題,探討數(shù)字化產(chǎn)業(yè)趨勢對醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的影響。顧頌剛介紹了德國工業(yè)4.0中一個有趣的做法,即從制造、實施、監(jiān)控到品質(zhì)保證全部數(shù)字化,這樣在設(shè)計新產(chǎn)品的時候可以首先通過軟件進行模擬,這就是“數(shù)字化雙胞胎”理念。
然而在醫(yī)學(xué)影像行業(yè),這一理念還難以實施,因為很多環(huán)節(jié)尚未實現(xiàn)數(shù)字化。“大家都在講人工智能,其實這是喜馬拉雅山的頂端,但是很多醫(yī)院現(xiàn)在需要做的是基礎(chǔ),而不是‘登頂’。”顧頌剛直言。
西門子醫(yī)療一直在思考如何在中國落地數(shù)字化業(yè)務(wù),自1990年起已經(jīng)致力醫(yī)療人工智能方面的研究并已經(jīng)取得了豐碩的成果,目前已經(jīng)沉淀400多個機器學(xué)習(xí)專利應(yīng)用、30多個具備AI人工智能的軟件應(yīng)用。
不少基層醫(yī)院、二級醫(yī)院并非缺乏高端設(shè)備,但是在轉(zhuǎn)診中發(fā)現(xiàn),不少醫(yī)院排好的片子在三級醫(yī)院“不好用”。為什么?完成一次成功的MR掃描,需要考慮哪些因素?
“就好像拿著同樣一部相機,普通人拍出來的照片和專業(yè)高手拍出來的照片是不一樣的。”一次好的MR的掃描,需要考慮諸如掃描定位、掃描矩陣大小、選擇序列、選擇層厚、層間距等等若干項細(xì)節(jié),這也是為什么很多醫(yī)院難以拍出“好片子”的原因。顧頌剛介紹了西門子基于AI技術(shù)的智能掃描,系統(tǒng)針對根據(jù)病人情況選擇所需的掃描策略,設(shè)備自動完成掃描所需的全部步驟,并通過對海量數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí),系統(tǒng)集成全部位標(biāo)準(zhǔn)化掃描方案。
高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化成像結(jié)果為人工智能的下一步發(fā)展建立大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)的基石,在流程、數(shù)據(jù)管理方面,西門子teamplay提供了一個數(shù)字化醫(yī)療生態(tài)圈和開放平臺。“我們認(rèn)為人是不可取代的,所以我們在致力于利用數(shù)字化手段幫助醫(yī)學(xué)更好地發(fā)展。”顧頌剛認(rèn)為。
多維度更好地理解醫(yī)學(xué)影像本身
飛利浦(中國)投資有限公司大中華區(qū)整合解決方案中心臨床科學(xué)高級總監(jiān)周振宇在題為“醫(yī)學(xué)智能環(huán)境秩序重置——從春秋到戰(zhàn)國時代”中指出,飛利浦認(rèn)為在人工智能與醫(yī)療領(lǐng)域,中國有兩大機會,一是在放射影像學(xué)方面,一是在診斷與治療的輔助功能方面。
周振宇介紹了飛利浦在肺部、神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、腫瘤等方面的落地方案,這些方案可以為醫(yī)生提供危險評估,可以提供肺部病變時淋巴結(jié)是否有轉(zhuǎn)移灶等信息,可以對心臟進行四個維度的成像……周振宇認(rèn)為,這些是可以落地的、具備臨床價值的方案。
在周振宇看來:“借助計算機的強大功能,我們有能力從多維度更好地理解醫(yī)學(xué)影像本身。”飛利浦通過整合的數(shù)據(jù)平臺,從數(shù)字病理、基因、科研轉(zhuǎn)化平臺等多維度出發(fā),將所有產(chǎn)品信息匯聚到數(shù)據(jù)庫中,產(chǎn)出多學(xué)科診療的儀表盤,集成展示影像數(shù)據(jù)、病理信息、用藥信息等,
“參與并控制患者提供全生命周期的關(guān)懷與管理,這才是技術(shù)帶給醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的價值。”周振宇總結(jié)道。