突破世界级行业难题，“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼

　　武汉市数字经济应用场景
　　典型案例
　　突破世界级行业难题
　　“内镜精灵”为消化道肿瘤赋能AI眼


　　攻克5G云边协同、基于人工智能的企业精准画像和基于5G服务机器人的园区智能化服务等关键技术应用，实现5G高清视频智能巡检和门岗机器人，基于F5G的数据中心、高清AR/VR等创新性应用，烽火创新谷园区全要素接入与管控，目前，武汉虹信技术服务有限责任公司（以下简称“虹信服务”）正助力园区进行智慧双创园区综合管理服务平台研发及示范应用。
　　日前，一场面向全世界直播的直肠绒毛状腺瘤ESD手术（内镜黏膜下剥离术），在武汉大学人民医院（湖北省人民医院）消化医院成功举行。
　　消化医院负责人于红刚教授在其自主研发、领跑全球的消化内镜人工智能的辅助诊断系统——“内镜精灵”（ENDOANGEL）辅助下，在第五届希腊雅典国际消化系统疾病论坛上，向全球同行直播了一例消化道早癌的高难度内镜治疗手术演示。这已是于红刚教授团队今年进行的第4次国际手术演示。
　　这只是“内镜精灵”人工智能消化内镜的应用场景之一。于红刚转化至武汉楚精灵医疗科技有限公司的这一成果，最近入选武汉市首批数字经济应用场景“揭榜挂帅”十大项目，这也是任务清单中“智能医疗产品及器械应用”类目中，唯一揭榜成功项目。


　　作为我国消化病领域的顶尖专家，武汉大学人民医院消化内科主任于红刚教授是教育部新世纪人才、武汉大学珞珈学者特聘教授，国内内镜引领者，更是很多病人和家属眼中的“神医”。用老百姓的话来说，“于大夫治病又快又准，简直神了。”
　　在于红刚教授看来，面对一次次考验，医务人员既要有沉着冷静的思维和敢于挑战的勇气，更需要有扎实过硬的技术。一直以来，他针对临床上很多难题和短板展开科研，不断攀登。这次，他遇上了新难题——
　　于红刚介绍，若能在癌前病变和早期癌筛查出病灶，并进行干预，将大大提高患者生存几率。消化道肿瘤发病率占中国癌症总发病率的43.5%，内镜检查是早期发现消化道肿瘤的必要手段。目前全球范围都以内镜检查作为检出消化道早癌的有效手段。


　　楚精灵的精灵内镜产品正在医院得到应用。
　　不过，该领域的发展状况不容乐观。他介绍，一方面，内镜检查质量不过关，设备性能不够好，往往导致患者漏诊。比如胃部肿瘤的关键一线工具——白光内镜，对早期胃癌的敏感性和特异性并不高。
　　另一方面，由于内镜医师检查水平参差不齐、高水平内镜医师稀缺等原因，中国部分地区和世界部分地区早期胃癌的诊断率仍偏低，“坦白说，与部分医疗资源发达国家相比，我国在消化道疾病的早期发现上存在差距，比如日本有精密的内镜筛查培训标准，能降低一线医生对早期癌识别的不确定性，我们还在追赶。”
　　自从医以来，于红刚一直坚持从解决临床实际痛点出发，不断创新研发新技术和新方案，“要是有一个智能系统，能在我们做内镜时，及时提醒哪些部位还没检查到就好了。”在巡诊中，基层内镜医生不断向他反馈这样的需求，这也给了他开发AI系统助力消化内镜检查最初的启发。
　　“2017年，阿尔法狗击败了围棋世界冠军，这让我有了一个大胆想法。”于红刚说他要用数字手段去触及“眼力”“手力”所不及之处，用智慧办法去跨越我们与医疗发达区域的差距。


　　于红刚团队找到了武汉大学科技发展研究院。武大资源与环境科学学院图像处理团队的胡珊博士最终“揭榜”，他带领工程师团队，与于红刚临床团队对接，组建了一个既有医学也有人工智能知识背景的30余人研究团队，并孵化了武汉楚精灵医疗科技有限公司。
　　胡珊说，由于产品研发的临床应用导向性，让这一独创没有停留在“纸上谈兵”，医工结合的效率要比单纯由工程师推动高得多。
　　要让“内镜精灵”在诊断病情方面做到精准高效，就必须掌握人体消化道的详细情况。他们与武汉大学测绘学院合作，绘制出人体消化道的“地形图”，并依照消化内镜检查的诊疗规范，标识出必查的“坐标点”。团队将胃标记为26个部位，通过人工智能技术逐一扫描，精准识别，降低漏检漏诊率。


　　楚精灵的精灵内镜产品正在医院得到应用。
　　4年内，上百个的挑灯夜战、数万次的实验演算、一摞摞尺厚的推理手稿，迭代近50个版本，历经四代跃迁，最终洞开了一丝丝光亮。
　　经过测试，他们研发出的人工智能监测系统“内镜精灵”，是一款基于深度学习技术的人工智能消化内镜下辅助诊疗系统，可对消化内镜下视频图像进行实时监测，规范医师内镜操作，并实时辅助医师提示可疑病灶，减少漏诊，误诊，还能做到通过特征提取、机器学习，较人类更高灵敏度去识别胃癌、食管癌、结肠癌等病灶，提高早期癌症检出率，助力消化道系统肿瘤的早发现、早诊断、早治疗。
　　根据有关测试结果表明，内镜精灵能进行200幅胃镜图像的胃早癌检测，其对恶性肿瘤的诊断准确率为92.5%。让于红刚倍感欣慰的是，“精灵”果然有妙手，最终达到了当初的设想，一是在胃镜中实时监测检查盲区，及时提醒医生不要放过检查死角，尽早识别可能有问题的消化道部位；二是识别早期胃癌，将胃肿瘤漏检风险降低近八成。
　　今年，由武汉大学、武汉楚精灵医疗科技有限公司共同研发的“消化道肿瘤人工智能内镜筛查诊断系统关键技术及其应用”项目，摘得2021年度湖北省科学技术发明奖一等奖。


　　于红刚介绍，最新的第四代“内镜精灵”核心功能直达患者体验，在肠镜中实时监测操作质量，规避内镜医师诊断能力良莠不齐的风险，提供“超专家级”的诊断准确度，这为来自基层的患者带来可触达的“名医”。
　　同时，他介绍，该产品能识别癌前病变，辅助正确诊断病灶并进行分型，实现手术决策最优化，并在不增加手术时间的情况下最大限度地减少不必要的活检。“‘内镜精灵’辅助下，病人活检率大大降低，已从30%降低至15%，有效节省不必要的医疗费用支出。”
　　楚精灵总经理胡珊介绍，目前，楚精灵的AI辅助质控产品已经获得了两张二类器械审批证。目前楚精灵的三类注册证申请，已进入临床试验阶段。
　　截止到2022年4月11日，内镜精灵协助医师发现早癌及癌前病变累计5996例，真正实现通过AI助力消化道癌早发现早诊早治。目前，该新技术辐射到全国400多家不同级别医院，占领行业八成市场份额，协助医师发现了10000余例消化道早癌及癌前病变，节省治疗费用约11亿元。
　　于红刚介绍，内镜设备市场上，海外企业几乎处于垄断地位，而数字经济时代产生的这款设备，从追赶到并跑甚至部分领跑。去年，团队发表的SCI论文影响因子超过日本内镜同业。
　　据悉，随着这一“产学研”成果的成功转化，不仅填补我国此前消化内镜质量监督工具的空白，也突破了内镜检查存在盲区的世界级行业难题，和内镜检查质量实时监察与评价的技术瓶颈，为国际同行交流提供统一标准，确立了我国在消化AI领域上的全球话语权。世界人工智能大会、国际消化疾病论坛、德国杜塞尔多夫、埃及开罗国际消化内镜大会、第五届希腊雅典国际消化系统疾病论坛……“内镜精灵”不断登陆国际舞台展示中国数字经济最新成就。


　　策划：武汉市经信局 图文来源：武汉经信、长江日报 【本文由武汉经信综合整理 若需转载请注明出处】