体素科技王子龙:医学影像AI不止于影像 还有小数据学习
来源:福布斯中国   时间:2021-02-24

说到AI,常被提到的概念是大数据。在深度学习领域,使用大量精细标注的样本训练模型达到算法目的是被证实有效的方法。

但随着AI在不同场景和行业落地,自然图像需要大量数据来优化算法的共识边界正被拓宽。如何在少数据、标注稀缺以及弱标签等小数据条件下优化算法?这是一个必须解决的问题。

“医学影像AI要小数据学习”,这是体素科技团队提出的观点。在基于大量的深度访谈和统计数据,为医院和体检中心提供针对影像类型的智能阅片大量工作积累后,体素科技触及医疗图像领域的特殊性。

首席医学官王子龙表示,“体素AI产品的特点就在于,以全病种为核心目标进行研发。相比于单病种,全场景产品在研发中除了要应对病种的增多,还存在数据小样本、异常检出、临床验证复杂等诸多挑战。”

体素科技是医疗影像行业的新锐创业企业。至今已经完成B轮融资,红杉资本、腾讯资本等持续跟投。

王子龙是2020福布斯中国30岁以下精英榜科学和医疗健康领域的上榜者。

 

 

在有限的数据规模下做到最好

王子龙是2020福布斯中国30岁以下精英榜科学和医疗健康领域的上榜者。他解释道,医疗图像领域不同于自然图像。

首先,医学图像受限于专业的采集设备和采集过程,原始数据保有量远不如自然图像;其次,标记往往需要由医学专家参与,标记成本和带宽有限;再次,医学不同垂直领域多,长尾任务和罕见病数量多,不同垂直领域能够共享的数据有限。这些使得以往大力出奇迹的做法并不一定可行,因此我们一直在探索小数据下可以应用的技术。

体素科技强调的小数据代表的是在数据和高质量标注数据有限的情况下。包括了数据少、标注稀缺以及弱标签等问题。

据悉,团队最近所做的几个探索便是涵盖这几个方向的,例如以位置先验知识作为指引,实现器官分割的小样本学习(few-shot learning);利用极端变化一致性来提高数据样本量少情况下的分割稳定性;还在《Medical Image Analysis》上发表了综述总结了应对标注稀缺和弱标签的策略。小数据并不是拒绝更大的数据量来优化模型,而是在有限的数据规模下做到最好。

 

游走在现实和需求之间的医疗AI

王子龙负责体素的产品规划和工程与算法研发,如何发现、识别能够被技术满足的需求,然后通过技术实现它就是最大的工作内容和挑战。

他认为,医疗AI产品的目标应该是通过技术手段协助提升诊疗效率、拓展医疗可及性以及探索精准诊疗前沿技术。目前已经有一批以提升诊疗效率为功能的产品得到认可,但从信息化整合度、功能完整性和工作流融入上,目前行业中只有少部分产品能够让人满意。在拓展医疗可及性和探索精准诊疗前沿上,留下的待探索的领域更多。

体素科技提出了医疗AI应该从单病种到全场景的概念。也就是,从单一的、功能化的、效率提升的功能化产品,向着信息整合的、工作流融入的、面向医疗可及性和面向精细化管理的产品迈进。

首先,加强与现有医疗信息系统和医疗器械的整合,打破系统间的孤岛,也通过信息化手段提高基层筛查后的医疗可及性问题;然后,采用多模态技术进一步整合医疗信息,提升准确性与效率;同时,探索更多预测性的精准诊断技术作为精准干预的前提,实现卫生经济学角度的价值。

 

体素的AI践行——被1000万次调用的产品

一场疫情打乱了经济和社会生活,也让医疗AI企业开启践行社会责任之门。体素科技紧急研发更新了肺炎特别版,针对影像疑似肺炎情况的患者在扫描后及时给出提示,优先处理,希望尽量减少等待过程中的交叉感染的可能性。在帮助病患和医生之余,肺炎CT影像人工智能辅助诊断产品还入选了工信部在科技支撑抗击新冠肺炎疫情中表现突出的人工智能企业名单。

在眼科和皮肤领域,体素科技战果显著。

体素科技的“眼科全病种筛查解决方案” 通过眼底相片,结合病人信息,全面检查常见眼底疾病,除了糖尿病视网膜病变、糖尿病黄斑水肿、可疑青光眼、白内障、老年黄斑变性等疾病,还包括对微血管瘤、视网膜内出血、视网膜外出血、新生血管、激光斑、玻璃体混浊等十余种病灶病变的识别。作为首家接入国家标准化代谢性疾病管理中心(MMC)的眼底筛查AI技术提供方,截止目前,体素科技已为300余家MMC中心提供筛查服务。去年还在《英国医学杂志》的子刊上发表了包含155个中心、入组近5万人的真实世界人工智能验证研究,是当前最大规模的眼底AI研究。

体素科技的皮肤AI产品体素肤知汇是通过手机等移动设备拍照来辅助皮肤疾病鉴别的应用,个人可以直接通过手机拍照获知自己的皮肤问题。目前此系统覆盖了143种皮肤疾病,按照自然发病情况统计,涵盖了99%的常见情况。目前,体素科技已为腾讯健康、妙手医生、优健康、薇诺娜等客户提供皮肤病AI服务。到2020年12月为止,总服务使用量已经接近1000万次。

据悉,未来3年,体素科技后续会进一步从系统化角度出发,加深产品垂直完整性。

 

超级技术基因和医者之心

2015年,体素科技在美国洛杉矶和中国上海创立。创始人是来自美国加州大学洛杉矶分校毕业的中国小伙丁晓伟,他也是福布斯中国的上榜者。

因缘际会,有感于技术的进步对医疗的推进作用,也希望通过努力能够让更多医疗行业从业者从重复性工作中解放、从分析性工作中得到助力,把更多时间和空间留给创造力和爱,决定从事医疗科技行业的王子龙亦被吸引。

王子龙小时候体弱多病,几乎年年春冬季节都要住院,所以对医学专业很向往。高中在唐山一中求学时,在那里接触了生物学、信息学和物理学竞赛,在按部就班的教材外,了解到还有更广阔而有趣的知识。后来拿到了这三个竞赛的联赛一等奖,获得了保送资格,选择了复旦大学的临床医学八年制专业。博士阶段,他的导师吴小华老师给了很大的帮助。

任天堂前社长岩田聪曾经的演说中有一句被称为玩家之心的演讲非常触动王子龙,“On my business card, I am a corporate president. In my mind, I am a game developer. But in my heart, I am a gamer”。

他觉得,这句话应该非常适合绝大多数跨界到医疗AI的同僚,大家在名片上可能写的是是研究员、算法工程师、市场经理,但是在自己的心中,仍然保持一个医生的心。

他认为,在所有体素人心中都是希望把医疗提升到更好的一个层面,让更多人可以更方便的享受医疗服务,尽管已经在多病种、其他疾病上付出诸多努力,但是也同样深知这条道路的前方,还有这更远、更深的未知领域,需要大家一齐去努力和探索。