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兰丁医学高科创始人孙小蓉:人工智能在大规模宫颈疾病诊断中的创

兰丁医学高科创始人孙小蓉:人工智能在大规模宫颈疾病诊断中的创新应用

 

导语:兰丁团队创始人孙小蓉博士自2000年回国后一直致力于宫颈癌筛查的科研工作,带领团队十余年积累了数百万人份的宫颈癌筛查大数据库,成功突破了靠显微镜和人的诊断经验局限,利用人工智能的方式让机器深度学习,达到早期癌细胞检测的自动化、智能化、标准化、网络化。

 

7月1日,在由武汉国家生物产业基地建设管理办公室主办、火石创造承办、光谷健康智慧园协办的医疗大数据与医学人工智能高峰论坛上,兰丁医学高科创始人、CEO孙小蓉博士分享了宫颈癌早期诊断人工智能技术的研发创新和应用推广。

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本文系根据孙小蓉博士在火石创造承办的《医疗大数据与医学人工智能高峰论坛》上的精彩分享整理而成。根据嘉宾意见,分享内容已删去部分敏感观点及内部信息。

 

国内外人工癌细胞诊断现状

 

细胞学诊断具有方法简单,无创伤等优点,在临床肿瘤诊断中发挥重要作用的同时,也是国内外宫颈癌普查的首选方法。用显微镜技术凭细胞学专家经验进行细胞学诊断已有几百年历史,但因显微镜放大倍数人为细胞学诊断误差有局限。

 

人脑经验判读人为误差大,导致在我国二甲医院实际和病历吻合的准确性在百分之二十几,美国做的六十年宫颈癌筛选敏感性是41%到73%,也就是说美国阳性检查率最高是71%左右。

 

几十年来,我国细胞学归类于临床检验辅助诊断,由技术员操作完成,同时缺乏细胞学专业培训和标准质控等措施,面对我国日益增加的临床服务和肿瘤防癌筛查的需求,用自动化的技术,解决细胞学诊断质量认为误差大,缺乏大量细胞病例医生的困境成为当务之急。

 

孙小蓉博士2001年从加拿大归国,当时研究了二十年自动化的显微镜、自动阅片系统,回到中国17年的时间里反复验证,做了智能化、标准化、智能化的癌细胞检测系统。因为中国有大量的样本量,经过十几年几百万样本积累,做了自动癌细胞扫描仪

 

兰丁公司经过近14年研发,已成果开发具有世界水平的自动化细胞诊断设备,经过上百万例的宫颈癌筛查实践验证,通过临床机构证明,能够解决中国大规模肿瘤早期筛查这一难题。

 

细胞的智能识别原理是什么?

 

“原来人通过经验看的细胞量化特征参数,通过机器在显微镜上加数码相机扫描细胞后,把医生在显微镜下看到细胞的特征参数进行量化。数量化以后,机器可以通过网络自动把每一个细胞自动挑选出来,然后通过数据把每个细胞选出来进行判断是否常,最后自动发一个报告。”

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细胞的智能识别

工业革命时期,发动机推动生产力发展;互联网+时期,机器人改变社会和经济结构,改变人类工作和生活方式。

 

“人类真正的净化实际上是工具的改变。每个细胞背后有数据诊断以后,医生解放了,这是历史革命性的进步。”孙小蓉博士说。

 

 

智能化细胞学诊断工作流程

现场孙小蓉博士现场介绍了自动细胞涂片的工作流程,她笑称也可称为“机器人工作的流程”。

 

1.自动细胞涂片扫描

2.细胞扫描记录

标本在玻片上的每一个细胞都能被记录,除了做全世界公认的TBS诊断之外,机器还可以做细胞定量诊断。

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3.自动分类诊断

4.出报告

 

云诊断究竟有多快?

以深圳坂田试点为例,从扫描、上传到诊断云的诊断,有医生在手机上复核,700例测试下来,终端扫描到终端报告时间平均一个小时加减三十分钟

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云诊断耗时分析

“也就是说用智能化的机器,加上云的诊断,全中国任何一个地方,做宫颈癌筛查消除了地域之间的关系,直接在云上做诊断,而且花的时间非常短,加减一个半小时左右。”孙小蓉博士表示。

 

“操作过程中发现了一个问题,基层对自动化系统了解程度比较差,导致售后工作量很大。”为此兰丁又加了售后远程服务质控平台,通过1.机器运营监控 2.可视化售后服务 3.专家远程会诊 4.远程国际交流。降低了成本,提升了售后服务质量。

 

“这一套系统远程指控系统,包括硬件设计、扫描的范围、扫描的限制、聚焦的参数。完成从扫描到分类、诊断报告这样一个过程,全部是软件控制的。”孙小蓉博士介绍。有了这一套医生复核指控后,既可以找到视野,还可以找到数据。这对为医生真正解决它的治医以及提高水平都非常有帮助。

 

细胞学大数据云平台助力宫颈癌筛查

 

中国有3亿妇女需定期做宫宫颈癌检查,而目前覆盖率尚未达到20%到,与宫颈癌防治要求达到80%的人群覆盖率的目标差距尚远。而自动化、云诊断可解决中国缺少病理专家难题。

 

孙小蓉博士用自动化宫颈癌细胞检测系统做了尝试,并且证明是成功的。现场孙博士用通俗的语言描述了整个流程的各个环节:

 

“在基层妇保院收集细胞后,送至当地地区或者省级中心实验室,做简单的制片、染色以后,机器扫描完以后就上到云上。医生只要上网,用手机或者IPAD,就可以看到云诊断的结果,医生用手机核实完了以后,老百姓在家里扫描二维码就可以收到报告。同时当地的卫计委领导可以看到并追踪相关情况,可以帮助政府做管理。”

 

中心实验室模式

孙小蓉表示,基层农村只需要做简单的取材,取完之后有三钟模式:县级妇保院,一年有一万人要做筛查,只要把下面各个乡村县收集到以后送到中心实验室,由中心实验室处理。如果是第四级,地市是5万例以上,县级是10万例以上就建中心实验室,到大中实验室再做复查。“如果把专业性非常强的第三方实验室做好,会是一个非常好的前景。”

 

云是怎么做的?

 

“基层医院扫描后上传。我们做了一个软件,云上监控。云诊断是什么?机器把细胞扫描完了以后,就挑选细胞,挑完细胞以后,每一个标本就在云上把每个细胞计算诊断出来。医生现在很简单,拿着手机,不管是否上班,只要点一下细胞,就可以进行复核。每个人申请单,通过二维码唯一化。”

 

兰丁细胞云平台填补基层缺乏病理医生的空白,把85%交给兰丁机器人,15%再由医生复核。

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“宫颈癌筛查只要坚持做,运用好的工具,对中国是有帮助的。”孙小蓉表示,加拿大1955年开始做宫颈癌筛查,当时发病率十万分之三十左右,经过十年左右的努力,发病率降到十万分之二。2011年她从加拿大回来,在湖北省武汉市汉南区每年做筛选,普查结果显示阳性检出率明显降低,原来平均死两到三人,到现在八年没有一个人死于宫颈癌。

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云时代跟互联网时代的不同在哪里?

 

“云有存储、计算、诊断、指控的功能,细胞学的智能化、网络化的诊断,我们经过了17年反复积累的几百万、上千万的数据,让它今天能够在云上非常高效地运转,阿里巴巴给我们一个月108例的诊断,中国3亿妇女来做的话,只有这种办法最简单最好。”

 

现在的晚期诊断晚期治疗为什么都是B超、CT、核磁共振,看到包块以后才确诊,才去开刀放化疗?

 

“因为显微镜看不到个癌前病变,现在有了光机电电脑技术,加上显微镜上,使肿瘤细胞在前面就看到了。癌细胞在基底膜以上没有血管,晚期是因为癌细胞穿透了基底膜,就可以转移,即使手术开了刀,把所有癌细胞都杀光了,但潜伏的癌细胞到了一定时候就会复发。有了新的技术,有了云,真正意义上把肿瘤往前移了,这个时候发现癌细胞的话,肿瘤真的可以治愈。”

 

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兰丁公司研制的全自动细胞DNA定量分析系统,是通过测定细胞核内DNA含量,将细胞DNA倍体发生改变的细胞挑出来,实现全自动扫描、自动诊断及完善的质量控制。通过大量的临床实验证实,该系统可提高细胞学诊断的面感性,经国内外专家认证,该技术已达到世界水平。

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通讯员 刘慧美

特约记者颜赟

摄影师谌经建