王艳莹

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从“天池医疗AI大赛”看人工智能带给医疗的期待

AI+大健康
亿欧
王艳莹
2017-10-16 22:15
[ 亿欧导读 ] “天池医疗AI大赛”真正有意义的部分,其实是把影像学专家、临床医学专家、算法专家、算力芯片专家放在一起,也许不能马上产生结果,但是这种跨界的讨论是非常有意义的,也只有这样的跨界,才能促进两个独立行业的协作与融合。
零氪科技,零氪科技,阿里云,英特尔,肺结节

“天池”是阿里云旗下大数据平台,2014年3月,阿里巴巴集团董事局主席马云在北京大学发起“天池大数据竞赛”,首届大赛的主题是公关交通方向,共有来自全球的7276支队伍参赛,海外参赛队伍超过148支。

2017年3月,零氪科技联合阿里云和英特尔,共同发起了“天池医疗AI大赛”第一季的比拼;10月,该比赛的决赛答辩及研讨会在杭州举行。

三方,七月,第一季

据介绍,“天池医疗AI大赛”第一季以“大数据辅助医疗决策”为主题,以肺部小结节病变的智能识别、诊断为课题,开展大数据与人工智能在肺癌早期影像诊断上的应用探索。

数据、算法、计算力是人工智能的核心三要素,在会议的筹备阶段,三个主办方各司其职:

零氪科技负责数据:据零氪科技CEO张天泽介绍,零氪科技特别开发了Linkpen数据采集系统天池版,以适配不同医院的定制化自动脱敏工具,同时为大赛量身研发标准化影像数据标注软件;在此基础上,零氪科技联合16家全国知名医院为大赛提供了2000份“科研级胸部CT数据集”,这个数量是几个月前国际权威肺结节检测大赛LUNA16数据量的2倍多。零氪科技CTO罗立刚透露,这2000份数据集的投入近百万元,这份数据集也是迄今为止国内甚至是国际上最大的、有精准标注的肺部薄层CT数据集。

阿里云负责算法:阿里云天池技术平台项目经理之毓介绍说,阿里云依托自身的大数据计算能力,为大赛搭建了一个专属平台,该平台包括基础设施层、飞天分布式云操作系统层、云和大数据层三层架构,云和大数据层由阿里云自主研发的云计算产品(ECS,NAS,SLB,VPC)以及大数据产品(ODPS,PAI)构成,并在比赛期间对参赛选手免费7✖24小时开放。

英特尔负责计算力:“好马无好鞍”是一大憾事,为了不让这样的遗憾出现,英特尔云计算事业部人工智能资深专家胡潇带领的团队做了3件事情,其一是定制一款CPU,配192G(可以达到384G)内存;其二是贡献了英特尔定制版的Caffe,支持3D并且有43个超越开源版本的新功能;其三是为参赛选手做参考模型,可以覆盖到80%-90%的常见问题。

大赛吸引了团队包括北京大学、浙江大学、上海交通大学、早稻田大学等国内外知名高校和点内科技、宜远智能、联氪云影等企业在内的2887个参赛队伍,其中境内参赛队伍是境外的3倍以上,“一方面说明咱们国家有这样的需求,另外一方面通过技术方式降低了这个门槛,有更多人可以参与到其中。”之毓表示。

为什么是肺结节?

有调查显示,目前国内医疗影像数据和放射科医师的增长数据增长分别为30%和4.1%,放射科医师数量增长远不及影像数据增长。这意味着放射科医师在未来处理影像数据的压力会越来越大,甚至远远超过负荷。

从数据来看,放射科医生的工作压力越来越大,而医学影像之于深度学习,有着天然的契合,因此,人工智能基于医疗的8个应用场景中,医学影像是最活跃的场景之一。

此次比赛是以肺部小结节病变的智能识别、诊断为课题的。

肺结节是指肺内直径小于或等于3cm的类圆形或不规则形病灶,影像学表现为密度增高的阴影,可单发或多发,边界清晰或不清晰的病灶。

2016年1月公布的一组数据显示,2015年中国约有429.2万癌症新发病例,281.4万癌症死亡病例。其中,肺癌以新发病例73.3万例(占整体17.1%)、死亡病例61万例(占整体21.1%),成为中国人罹癌或因癌致死的最大威胁。而肺部出现小结节,是早期筛查是否有肺癌的指标之一。

医疗有一种天然的壁垒,不同病种之间就已经是“隔行如隔山”,目前从行业来看,肺结节和糖网两个细分病种是大多数企落地产品选择的细分领域。

罗立刚告诉亿欧,人工智能企业在医疗的布局扎堆儿于肺结节和糖网主要基于3大逻辑:

1、医疗行业本身有着很高的壁垒,人工智能企业初入医疗,总面临着不理解行业、资源获取难度大等问题;医技类的应用中问题是确定的,相对比较简单,从技术可行性上讲比较容易;

2、诊断是偏上游环节,在互联网领域“上游决定分配权”,一些企业有着“如果我做了诊断并取得领先地位,是不是能够在病人的流量分配上占据主导权”的期望;

3、人工智能的技术在图片领域的突破是最大的;深度神经网络在图像识别上的突破是最大的。

始于AI,最终依旧要归于临床

胡潇在总结此次大赛的成果时提到,这次会议让主办方认识到,在医疗行业以及相关的行业中,需要是3D神经网络的架构。“一开始我们认为80%的同学使用2D方案,20%的同学3D的方案,结果发现90%甚至95%的同学用的都是3D方案”。

由此可见,医疗行业的技术需求是远大于技术提供方的预期的,张天泽介绍说,这次大赛是一次降维到单独对算法的比拼,主办方准备好了锅碗瓢盆食材调料,参赛选手只需要带着自己的“厨艺”(即算法)比拼即可。

但是,医疗从来就不是一个单纯的非黑即白,或者从单一证据就可以得出确定结论的问题,任何一个临床问题都是复杂的综合性问题,真正回归到临床应用又会变成工程学的问题,比如说薄层厚度不均、假阳性的判断等等,都不是单一影像可以解决的问题。

目前医疗AI粗略来看可以分为3个阶段,第一个阶段是CAD就是探查、第二阶段是诊断、第三阶段是推荐更合理的治疗方案。医疗AI现阶段被定性为辅助诊断的手段,普遍集中在前两个阶段,第三阶段则是大家真正想要攻克的难关。据介绍,零氪科技在这方面已经取得了一些突破。

此次大赛,零氪科技还与合作医院组建了以素有“东方神眼”之称的复旦大学附属华东医院张国桢教授和北京大学肿瘤医院影像科唐磊教授等为代表的数十人的影像专家指导团,为大赛提供学术支持。

张天泽表示,“天池医疗AI大赛”真正有意义的部分,其实是把影像学专家、临床医学专家、算法专家、算力芯片专家放在一起,也许不能马上产生结果,但是这种跨界的讨论是非常有意义的,也只有这样的跨界,才能促进两个独立行业的协作与融合,进而形成商业上、工程上的协作。

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