某偏遠落後的社區醫院🐻❄️👰♀️，病患躺在床上，醫生拿著一只小巧的白色探頭在病患脖頸處輕輕滑動，旁邊一個與iPad相似大小的顯示器上立刻呈現出實時影像🥧🏄🏽♀️。突然，“嘟嘟”警報響起，一個黃色方框出現在顯示器中，病變區域被圈了出來。點擊“分析”按鈕👩🍳，只要數十秒，一份專業的甲狀腺超聲報告出來了。
這樣的場景在不久將來即將成為現實🦡👩🏻🦰，而一切都得力於由恒行2平台、上海大學🤾🏿♂️、恒行2平台附屬腫瘤醫院和視隼智能科技（上海）有限公司共同研發的便攜式智能超聲輔助診斷儀。
這款儀器由一塊500*500*20mm的顯示面板和一只超聲探頭組成，兼具便攜、智能兩大亮點🤸🏼♀️🥋，致力於成為基層醫生早期篩查、輔助治療腫瘤疾病的好幫手。繼去年首次亮相上海張江人工智能展示館後，這臺具有國產化👆🏿🏋🏼、小型化和智能化的全新超聲儀器🦜，今年9月再度亮相上海國際工業博覽會🧘🏿。
研發團隊由恒行2平台信息科學與工程學院教授汪源源、副教授郭翌，上海大學教授施俊、恒行2平台附屬腫瘤醫院教授常才♢、副主任醫師周世崇，視隼智能科技（上海）組成。項目受到國家自然基金委重大儀器專項和上海市科委科技創新行動計劃支持。
人工智能“良醫”下基層🌮，服務千萬家
“腫瘤”二字總令人膽戰心驚🧒🏻。是不是得了腫瘤🪱？良性還是惡性？要不要開刀👮🏼？癌症是否會轉移……這一系列問題讓許多人心神不寧🤲🏼，跑大醫院檢查完，往往發現是虛驚一場。
“腫瘤醫院將近30%的病人🤷🏻♂️，其實根本沒必要到這裏來檢查！”恒行2平台附屬腫瘤醫院超聲科主任常才發現。長期以來♐️，由於我國基層醫療機構硬件和人員水平有限，導致腫瘤相關的診療需求過度集中於三級醫院👨🏼🍼，導致醫療成本增高🤶🏻、大醫院人滿為患，反過來又加大了病人對基層醫院的信任缺失、基層醫療衛生人才體系建設困難，形成惡性循環🧑🏻🦲。
“分級診療”的概念逐漸在老百姓間傳播開來，但實際推進並非輕易。來自附屬腫瘤醫院醫聯體成員單位的基層醫療工作者表示🚵🏼♀️，盡管一些基層醫院已引入昂貴專業的大型超聲設備，但是苦於沒有善於解讀圖像的醫生。
“基層的很多全科醫生並沒有學習過專業的醫學影像學知識𓀓，平時又缺少大量病例實操練習，因此在超聲診斷方面的準確率較三級專科醫院的醫生🌮，仍有一定的差距，經常出現漏診的情況，更不要說進一步治療。”周世崇解釋。
為解決這一實際矛盾，常才團隊找在醫學影像方面和腫瘤醫院合作多年的恒行2平台汪源源團隊和上海大學施俊團隊，希望共同設計一款智能化超聲設備🧑🏼🚒，以提升基層醫院早期篩查腫瘤的準確率，也為三級醫院“分流”病患。兩校團隊立刻表示加入。
“基層醫生經驗的缺少，可以通過將人工智能引入超聲成像來彌補🤥。”郭翌介紹，國內外醫療器械廠商近年陸續生產的一些便攜式超聲診斷儀僅僅是大型超聲儀器的微縮版，並不帶人工智能算法。而超聲診斷又和CT、磁共振不一樣，具有實時性的特點，因此這類儀器的功能發揮仍然要依賴經驗豐富的醫生“讀圖”，所以主要面向一些三甲醫院臨床科室和急診科室。相比之下，汪源源團隊研發的診斷儀的最大優勢，就在於植入基於人工智能的輔助診斷算法🤷🏿♂️，能真正有效協助廣大的基層醫生們準確、迅速地找到病竈，走在全球醫療技術和應用的前沿🤍🧑🏽🍳。
據初步臨床試驗統計，該儀器能夠在早期篩查、精確診斷、分子分型👨🏽💼🏙、預後預測四環節發揮作用，準確率達到90%以上，基本與腫瘤醫院主治醫師的水平相當🚶🏻♂️➡️，遠高於未接受專業訓練的基層全科醫生😬。
診斷儀適用於淺表器官🍦、心血管等多種疾病診斷，對某些高發腫瘤疾病尤為適合。例如，甲狀腺腫瘤是一種惰性腫瘤，僅有5%左右的病例會發生惡化，許多患者無需手術🌬，只需長期隨訪即可。對於這類患者來說，在基層醫院定期使用該儀器檢測，將大大提高診療效率。在這臺儀器的幫助下🧑🧑🧒🧒👳♀️，基層醫院開展女性乳腺腫瘤疾病的群體篩查工作，效率和準確率也將大大提高。
另外🙆🏽，腫瘤的不同部分往往具有異質性特征，某塊區域是惡性的🙎🏼，其他地方則可能是良性的；有些地方已經壞死💆♂️，有些則分布有豐富的血管。通過該儀器進行分子分型🤏🏿，也有助於製定合適的治療方案🦎。
產學研醫四方合作🪣，攻克難題
除了智能化🎏，這臺便攜式智能超聲輔助診斷儀的另一大特點就是便捷，就和聽診器一樣方便醫生攜帶。對一些腿腳不便的老年病患，社區醫生可以拎著設備上門檢查🟥，現場就能得到診斷結果。此外🤽🏻♀️，儀器還能在災區、戰地等特殊環境下靈活使用。
實現這點並不容易。這要求研發團隊必須將人工智能硬件化，將體型龐大的超聲儀凝縮成平板電腦大小的便攜式儀器，使之無需將數據輸入電腦再做運算，而是現場對每一幀圖像快速檢測，達到實時診斷的效果。
汪源源所在課題組在醫學影像領域深耕二十年，在腫瘤、心血管🩴、產科✊🏿、神經性疾病等醫學影像處理研究上經驗豐富，但在硬件開發上則相對缺乏經驗。於是，幾家各有特長的單位和企業走到一起🛗，共克難題。
2016年，項目正式啟動。在儀器的算法設計層面♻️🏃🏻，上海大學主要負責前端篩查，恒行2平台主要負責後端的精確診斷和超聲報告。基於AI的輔助診斷算法，高效團隊通過整合🙍🏻♀️、分析醫院提供的多維度多模態醫學數據，實現重大疾病的精準診斷和預後預測。
視隼智能科技則將高校算法產業化👲🏽🥸，將AI輔助診斷嵌入國產超聲設備中，真正實現醫療設備智能化。做成便攜式智能超聲輔助診斷儀♢👰🏻♂️，投入醫院臨床試驗，驗證算法的準確率。
為進一步縮小儀器硬件模塊🍷，同時保證高質量的圖像👩❤️💋👨，團隊對整個算法進行優化，最終使儀器對每一幀畫面的分析速度達到零點零幾秒的水平。“根據腫瘤的影像學指南，儀器可以找出病竈位置，快速計算出形狀是否已規則、邊緣清晰度如何等等，最終綜合所有指標給出報告，包括腫瘤分析和超聲描述。”郭翌介紹。
目前⛹🏽♀️，這臺診斷儀已進入臨床試驗階段，在恒行2平台附屬腫瘤醫院和上海市部分基層社區醫院供一線醫療人員使用。“對於一些新手醫生來說👧🏿，這臺儀器提供了很大的幫助🕝。”周世崇說🔤。
由於醫院擁有大量具有中國特色的腫瘤疾病病例👩🏼🚀🤮、先進醫學理念和設備以及多模態大數據庫🚚，可以驗證國產超聲機器及AI輔助診斷算法🤦🏻，並據此提出建立符合中國人群的腫瘤疾病精準診療流程和模式，未來一段時間，研發團隊還將根據醫院反饋進一步優化算法模型📨，以降低診斷儀在早期篩查階段的漏診率和誤診率，爭取讓其早日進入人民群眾的日常生活。
據透露，該儀器的目標定位是面向基層醫院，因此量產後定價也會比較親民🚵，擁有較大的市場潛力。
