胡志堅-醫療人工智能應用初探.pdf

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1、人工智能應用初探匯報人：胡志堅匯報時間：2023年5月27日CHIMA 20232人工智能技術的進展3人工智能在醫院的相關應用目 錄 CONTENT醫院歷史簡介14人工智能在醫療領域應用的展望CHIMA 2023第一部分1醫院歷史簡介CHIMA 2023百年協和“醫”脈相承CHIMA 2023篇章一：根脈（福建現代醫學的發祥地）福建協和：中國歷史上有記載的第三家西醫醫院5 5創建于1860年的圣教醫院創建于1877年的馬高愛醫院（中國最早的婦孺醫院）1928年，圣教醫院與馬高愛醫院合并為福州基督教協和醫院UnionUnionCHIMA 2023篇章一：根脈（百年協和海納百川的傳承精神）6 6清

2、朝官員呂渭英（曾任福州知府，官至道臺，相當于現在的省領導）送來“西來扁鵲”牌匾 海納百川的開放包容精神 尊醫重衛的良好社會風尚福州百姓以民間的方式送來“神妙莫名”牌匾外國醫生開展手術 接納新事物 營造好氛圍 社會層面 醫學發展層面CHIMA 2023篇章二：傳承（見證和推動中國現代醫學發展）7 7圣教醫院醫生柯為良編譯撰寫醫館略述體學新編等多部醫書，是西醫基礎學傳入近代中國的重要標志1884年，這里走出來了中國最早留洋女醫學博士（許金訇）1907年，這里創辦了中國第一所護校（福州佛羅倫薩.南丁格爾護士培訓學校）CHIMA 2023篇章二：傳承（見證和推動中國現代醫學發展）8 8亞洲第一座、世界

3、第三座的高壓氧艙1964年，自主設計建造了亞洲第一座、世界第三座的高壓氧艙，并開展世界首例高壓氧艙內心臟外科手術(李溫仁教授)。國際首創“三尖杉酯堿治療真性紅細胞增多癥”國際首創“三尖杉酯堿治療真性紅細胞增多癥”。最早發現我國福建省沿海地區人類T細胞白血病小流行區。率先對巨核細胞和血小板的病理生理學特征及其生長調節進行研究(呂聯煌教授)。我國改革開放后第一部血液病專著臨床血液病學首次確立我國健康成人和兒童紅細胞內游離原卟啉的正常數據,編撰我國改革開放后第一部血液病專著臨床血液病學(陳捷先教授)。首次試用即發生爆炸，導致一位副院長眼睛損傷和食道破裂，另一位工作人員腦震蕩。此后，進入高壓氧艙手術的

4、工作人員必須做2件事：向組織表明如有不測，是自愿進入，與任何人無關；必須留下遺囑。高壓氧艙精神：為創新發展，推動醫學進步而舍生忘死高壓氧艙精神：為創新發展，推動醫學進步而舍生忘死CHIMA 2023篇章三：砥礪（在艱難歲月中堅守理想與初心）9 91966年更名為“反帝醫院”1969年醫院被撤銷，人員分散到清流、明溪、寧化1984年福建醫學院附屬協和醫院正式恢復1951年福建省政府批準接管協和醫院1959年成為福建醫學院附屬醫院CHIMA 2023篇章三：砥礪（在艱難歲月中堅守理想與初心）蹉跎歲月，齊心奮斗；歷盡坎坷，初心不改1010在清流醫院開展針麻下胸腔手術（心包剝脫術）雖然“文革”打斷了協

5、和前行的步伐，但在那艱難歲月中，協和人仍堅守理想和初心，創造了很多醫學奇跡。如：連續成功搶救多例電擊傷心跳、呼吸驟停達15分鐘以上患者，該成果獲得1978年全國科學大會獎。CHIMA 2023年手術量及住院患者數居全省首位篇章四：奮進（在新征程上不斷前行）1111處于福建省醫院第一方陣CMI值（病例組合指數）居全國第五，福建省首位擁有8個國家臨床重點?？凭C合類國家區域醫療中心國家心血管病區域醫療中心但與國內一流醫院仍有較大差距.坐在協和看協和，站在福建看福建，繼續發揚百年協和留給我們的海納百川精神。CHIMA 2023篇章五：愿景1212 一種精神：2022年12月，隨著新冠疫情防控進入新階段

6、，具有極強傳染性的奧密克戎變異株猶如洪水猛獸般飛速蔓延，醫療資源頻頻告急。在井噴式的群眾就醫需求和醫護人員90%感染病倒的內外雙重壓力夾擊下，旗山院區以“一天一區”開診的“協和速度”，筑起抵御疫情的“銅墻鐵壁”，傾盡全力堅決做到應收盡收、應治盡治，在社會上贏得“人民的醫靠”的美譽。一張藍圖：面向人民生命健康，建成全國有影響力的高質量研究型醫院于山院區聚焦疑難危重癥打造綜合類國家區域醫療中心旗山院區立足高速路口及大學城地理優勢，打造國家心血管病、急救及臨床研究中心平潭院區聚焦特色領域，打造服務兩岸群眾醫療高地媽祖院區聚焦精準治療，打造腫瘤綜合治療中心CHIMA 2023第二部分2人工智能技術的進

7、展CHIMA 2023什么是人工智能1414CHIMA 2023什么是人工智能1515CHIMA 2023什么是人工智能1616CHIMA 2023三駕馬車驅動人工智能走向應用1717得益于物聯網、社交媒體、移動設備，世界產生并存儲的數據量急劇增加，海量數據為深度學習訓練、計算機視覺算法模型提供源源不斷的素材。GPU并行計算大幅提升機器學習效率。數據處理速度不再成為制約AI發展的瓶頸，并成為強大的驅動力。在一個四層，一億個參數的深度學習網絡上，使用 GPU 將程序運行時間從幾周降低到一天。以LeNet為基礎，相繼提出的AlexNet、ResNet、GAN等神經網絡模型及優化算法，在算法精度上每

8、年都在不斷突破“極限”。算法計算力數據ChatGPTCHIMA 2023人工智能在醫療領域擁有廣泛的應用1818AI的本質是基于大數據分析的智能決斷，影像AI是大數據挖掘、AI分析最合適的用武之地之一CHIMA 2023醫療人工智能技術1919CHIMA 2023醫學影像將是深度學習未來重要的應用場景2020深度學習相關的醫療影像研究近年來成指數函數形式增長研究內容涉及病理，腦部，肺部，腹部，心臟，骨骼視網膜等不同課題研究涵蓋MRI，CT，X線，超聲等多種類型醫學影像Litjens,Geert,et al.A Survey on Deep Learning in Medical Image A

9、nalysis.arXiv preprint arXiv:1702.05747(2017).2012年開始，陸續有深度學習在影像診斷方面的科研論文發表，并呈指數增長趨勢CHIMA 2023人工智能在醫學影像中的應用2121能力影像分類-目標檢測-圖形分割-影像檢索人工智能醫學影像功能場景 影像類型分類 目標區域/病灶分類-器官、組織標記定位 病灶檢測-器官解剖的結構分割 病灶區域分割-基于內容的影像檢索病灶篩查靶區勾畫臟器三維成像病理分析影像定量分析CHIMA 2023人工智能在醫學影像領域的應用分類2222人工人工智能智能CT/X光影像皮膚鏡/內窺鏡病理圖像MRI影像CHIMA 2023第三

10、部分3人工智能在醫院的相關應用CHIMA 2023人工智能在醫學影像的相關產品2424肺癌智能診療AI解決方案骨疾病AI解決方案冠脈CTA AI解決方案腦出血 AI解決方案肺栓塞 AI解決方案主動脈夾層 AI解決方案頭頸CTA AI輔助檢測頭頸CTP AI輔助檢測腦MRA AI解決方案肺結節靶重建解決方案骨齡AI解決方案乳腺AI解決方案胸片AI 解決方案胸外三維AI解決方案肝膽AI解決方案泌尿AI解決方案AI學者科研平臺智能隨訪AI解決方案冠脈FFR AI解決方案骨科AI解決方案CHIMA 2023肺結節：更敏感和高效的檢出2525人工智能是肺癌早篩得以普及與成功的關鍵支點減少醫生視覺疲勞，提

11、高醫生報告效率CHIMA 2023肺結節：自動提取結節表征2626結節表征展現元素：結節形態：規則、不規則 邊緣：分葉、毛刺、光滑 內部結構：空泡、囊狀結構 鄰近結構：衛星灶、胸膜凹陷結節表征提?。和庥^評估 或稱“以貌取人”-輔助判斷良惡性CHIMA 2023肺結節：密度與組學分析2727 不同密度結節，其惡性概率不同；結節實性成分占比增加，預示肺癌風險增大功能 提供實性/非實性部分占比的密度直方圖展示元素 直方圖展示CT平均值，CT最大值，CT最小值，偏度，峰度等信息功能價值 觀察實性部分與實性區域體積是否增大、判斷結節倍增情況結節密度分析：探查內部 或稱“更重內涵”輔助判斷良惡性CHIMA

12、 2023肺結節：前后片對比與智能隨訪2828 提供前后片對比信息表 結節體積變化趨勢預估圖、結節倍增時間預估 前后片結節實性部分占比對比分析 支持手動配準結節 提供前后片對比結構化報告結節前后片對比分析與智能隨訪-輔助判斷良惡性通過前后片自動對比，進一步評估療效和病灶惡性風險CHIMA 2023肺結節：相似病例大數據分析2929智能病例數據庫：相似病例匹配功能 輔助判斷良惡性通過“電子教科書”輔助，提升診斷信心和診斷能力CHIMA 2023肺結節：胸部更多種病灶的AI輔助篩查3030淋巴結腫大AI輔助檢測冠脈鈣化積分AI輔助檢測新冠肺炎AI輔助檢測囊狀影與條索影AI輔助檢測肺功能AI輔助分析

13、AI虛擬支氣管導航CHIMA 2023肺結節：醫院使用情況3131CHIMA 2023肺結節：三維重建與手術規劃3232CHIMA 2023全肺AI三維重建結構化報告3333CHIMA 2023全肺AI三維重建結構化報告3434CHIMA 2023骨齡：AI智能監測3535系統內部嵌入中華05指南，展示分級評級標準片及醫學描述近200套圖像展示關鍵點位及其評級，同時輔助列表展示，一目了然調取同一病人的歷史影像，可對不同時期骨化特征、骨頭評級進行細節對比骨齡變化曲線呈現兒童骨頭生長發育變化情況，對不同時期進行針對性的預防治療結構化的影像報告，經權威專家認證，精確描述該骨齡特有的征象CHIMA 2

14、023骨齡：生長發育報告3636CHIMA 2023乳腺：AI輔助檢測3737病灶檢出征象識別腺體分型良惡性分級自動配準結構化報告在CC位和MLO位影像中圈出可疑病灶，并給出病灶定位能識別腫塊、鈣化、結構扭曲、不對稱；淋巴結、乳頭凹陷、皮膚病變等伴隨征象自動輸出乳腺的A、B、C、D致密性分型自動輸出病灶的BI-RADS分級CC位和MLO位中的病灶配準自動生成結構化報告CHIMA 2023乳腺：AI輔診優勢分析38381243創新的神經網絡模型MammoNet，提高乳腺影像診斷的敏感性，同時提高產品的易用性輔助診斷：分析乳腺影像數據，定量確定腫瘤的大小、形狀、形態、紋理及影像特征療效預測評估：以

15、量化影像生物標志物用于預測乳腺癌風險，并最終用于制定個體化的篩查計劃預后預測：評估分子亞型、預后和治療反應，建立基于圖像的乳腺癌預測分型用于滿足精準醫學需求CHIMA 2023眼底篩查：AI輔診3939OCT以顯微級別的分辨率（10m）直接測量視網膜形態，可以檢查視網膜的微觀結構眼底彩照是眼底的視網膜圖像，使用肉眼可以看到的視網膜結構高血壓、糖尿病、腎病等慢性病糖尿病視網膜病變高血壓眼底病變腎炎、貧血導致的眼底病變致盲性眼病老年黃斑變性病理性近視豹紋狀眼底青光眼、白內障神經科疾病顳動脈炎導致缺血性視神經病變腦出血、水腫導致的視神經乳頭水腫CHIMA 2023宮頸細胞智能分析系統4040宮頸癌細

16、胞篩查系統提高效率：陰性排除5070%+減少陽性檢查視野95%=20倍以上CHIMA 2023宮頸細胞智能分析系統4141宮頸液基細胞學輔診平臺AIAI識別病灶信息自動分析病灶的情況生成診斷報告CHIMA 2023智能語音識別4242 滿足門急診、醫技科室、病房等業務科室使用語音進行日常文字錄入，提升工作效率 在移動查房等場景下直接語音錄音，無需紙筆，更加準確方便 在會診、會議等場合下直接語音錄音，再后續整理 提供與病人溝通的原始語音對話記錄存貯與查閱CHIMA 2023科研大數據平臺應用4343 科研大數據平臺：目前納入近10年數據，入庫人數達200多萬，主要接入源數據（包含HIS、LIS、

17、PACS、EMR、手麻等數據），共有數據模型20多個。CHIMA 2023科研大數據平臺應用4444多源異構數據融合生命體征病史病程檢查數據檢驗數據CHIMA 2023智能搜索：通過關鍵詞快速搜索相關病例任意關鍵詞搜索4545CHIMA 2023科研大數據平臺應用4646任意關鍵詞搜索CHIMA 2023科研大數據平臺應用4747事件序列研究隊列時間序列+精準找出2019年1-7月胃外做過手術的595人快速精準建立研究隊列CHIMA 2023科研大數據平臺應用4848快速驗證研究思路：通過R語言編寫常規統計方法，包括單向頻數分析、卡方檢驗分析、一般線性分析、序變量相關分析、T檢驗（雙樣本）、T

18、檢驗（單樣本）、T檢驗（配對）等，通過探索分析驗證科研思路，確定研究方向數據分析功能CHIMA 2023第四部分4人工智能在醫院的相關應用CHIMA 2023人工智能賦能智慧醫療全流程臨床應用與科研影像實驗室指標臨床表現病理遺傳信息模擬人體大腦的信息處理方式發現病灶診斷疾病治療決策手術規劃健康管理醫療效率更高緩解醫療資源的匱乏醫療質量提升降低醫療支出成本科研水平提升助力真實世界研究5050CHIMA 2023醫療AI的引入、發展路徑與展望5151圖像識別影像輔助篩查知識檢索系統影像智能識別臨床電子病歷智能分析診斷智能診療方案臨床路徑定制電子病歷生成基因測序病理研究疾病預測與預防精準醫療健康方案

19、私人定制AI從弱智能到強智能是一個循序漸進的過程，目前，AI醫療主要用于解決那些瑣碎、重復度高的醫療工作，并逐步發展為多病灶、全流程、全周期AI解決方案。CHIMA 2023全部位全模態全流程全面推進醫院AI應用的開展5252全部位全模態全流程CT內窺鏡PET超聲基因病理MRIX-ray電子病歷/自然語言/第三方軟件免疫治療靶向治療放療診斷篩查治療隨訪新藥研究卒中，冠心病篩查CHIMA 2023AI醫療引領醫療升級從影像到臨床到健康5353AI“看懂”視覺化醫療影像建立解剖結構影像智能處理和診斷 AI“讀懂”結構化電子病歷形成疾病診治模型自然語言理解、認知和推理決策AI智能決策和智能手術智能化

20、診療輔助決策系統融合多醫療數據，知識圖譜認知和推理決策、智能機器人、3D打印醫療物聯網和可穿戴設備5G+萬物互聯從醫療大數據到健康大數據開啟實時和無處不在的智能醫療與健康服務智能醫療服務時代全周期的醫療時代個性化、精準、循證的醫療時代實時，無處不在的醫療時代CHIMA 2023醫生要接受AI，利用AI，發揮醫生更多的價值5454醫生開放心態積極擁抱AI，AI+醫療融合發展！“AI不會淘汰醫生，只會淘汰不用AI的醫生?！迸R床&科研并行臨床實踐是推動影像AI進步的最佳場所；臨床驗證性科研與更深入的先進性科研推動AI不斷發展數據安全與利用醫院數據只有被高質量充分利用才是真正有價值的資源！但數據安全非常重要！導診問診放射輔助診斷病理輔助診斷臨床輔助決策手術規劃導航隨訪觀察CHIMA 2023謝 謝！CHIMA 2023