查看原文
其他

AI快跑,奔赴武汉


//


大广高速自南向北,沪武高速自东向西,两条高速在一个交点相遇——武汉。2月20日夜里,两辆疾驰的卡车在武汉协和西院相汇,一辆装着应急专用CT装备,从绍兴而来,14小时疾驰800公里;一辆搭载高性能AI服务器,从深圳出发,飞奔1100公里,应急专用CT装备和高性能AI服务器


同样急迫的是已经等在医院的设备工程师,和在深圳远程待命的腾讯觅影的AI专家们。吊装完毕后,紧急的调试开始。2月21日,设备远程调试、操作培训快速而高质量完成。早已迫不及待的影像科医生开始为患者进行胸部CT检查,AI的辅助诊断让他惊喜,检查后数秒完成AI判定,不足一分钟即可为医生提供辅助诊断参考。


要知道,以一次胸部CT产生300张影像计算,医生肉眼阅片将耗费5-15分钟。而协和西院已经收治了800多位重症新冠肺炎患者,除去疑似病例的确诊检查之外,治疗期患者每5天要做一次CT检查,这不仅导致CT装备数量不足,也给影像科医生带来巨大工作量。在2月21日这一天,湖北确诊病例超过6万例,同样的等待和焦急还在很多地方上演。


也就在这一天,另外两台搭载着“腾讯觅影”AI辅助诊断新冠肺炎解决方案的应急专用CT设备也在湖北最大方舱医院——拥有3690张床位的武汉日海方舱医院和洪湖市新冠肺炎定点收治医院——洪湖人民医院完成部署。


腾讯医疗健康的AI医学影像科研力量,腾讯云的技术协调和资源调动,再加上腾讯公益平台的支持与协调,经过21天的奔跑,腾讯为湖北抗疫最前线送上了急需的AI辅助诊断新冠肺炎解决方案。而第二批人工智能CT设备已经在筹备的路上。

△ 深夜抵达的应急专用CT装备


 ······



定方案:AI能做什么?


2月1日,湖北省新增新冠肺炎病例1347例。腾讯医疗健康的医学AI团队“腾讯觅影”,擅长医疗AI影像分析的天衍实验室,以及疫情中“不在一线但一直在线”的腾讯云,还有各后台支持部门的腾讯人,全球连线,商讨医疗AI能为抗击疫情做点什么。


当时,新冠肺炎病人的确诊还需要依靠PCR(聚合酶链式反应)检测试剂盒检测,试剂盒的供不应求让很多病人在等待中煎熬。而国家卫生健康委员会办公厅公布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》中,有着确诊病人胸部CT影像的临床表现描述:“早期呈现多发小斑片影及间质改变,以肺外带明显。进而发展为双肺多发磨玻璃影、浸润影,严重者可出现肺实变,胸腔积液少见。”


胸部CT影像检查结合新冠肺炎接触史对确诊是否会有帮助?


“医学影像必定有价值!”长期深耕医疗和AI医学影像的团队,预判CT检查在对抗疫情中会越来越重要。除了辅助确诊,患者的治疗期应该也需要CT检查,胸部CT影像能直接反映肺部病变化。但这也意味着,随着确诊病人的增多,前线影像医生的工作量将大幅增加,“AI能够减轻医生阅片的压力。”


很快,增援湖北的AI辅助诊断新冠肺炎解决方案被确定了下来:以AI辅助诊断不同的肺炎亚型,重点识别病毒性肺炎,以应急专用CT装备搭载高性能AI服务器,快速奔赴前线。


搭模型:艾滋病肺炎研究帮大忙


腾讯天衍实验室医疗影像组的专家研究员马锴和同事们,紧急启动开发新冠肺炎影像识别模型。


放在马锴面前的第一个大难题是“时间”:AI模型从零开发需要时日,新冠肺炎疫情发展迅速,团队根本没有时间从零开始。紧迫之际,马锴想到了不久前的一个科研项目:免疫抑制人群肺部机会性感染CT影像学分类。


这是一个使用AI从CT影像上分辨病毒性肺炎和普通真菌性肺炎亚型的项目。目的是要分辨免疫功能极其低下的人群,如艾滋病患者,是患卡氏肺孢子虫肺炎(一种微生物引起的病毒性肺炎),还是普通人常患的真菌性肺炎。因为在之前研究工作中模型获得了相对较高的准确率,马锴与“腾讯觅影”的产品团队商量后充满信心,我们有能力在“艾滋病肺炎AI模型”的基础上做优化,快速建立“新冠肺炎AI模型”。

△ 方舟应急专用CT装置

“一山放出一山拦”,他又遇到第二个大难题——“数据”。一般AI模型都需要大量的数据集来训练,但是新冠肺炎是一个“新物种”,可供AI训练的数据量非常有限。马锴认为团队之前在自监督学习上的科研积累可以提供帮助,该方法可以鼓励网络模型自发地从大量原始无标签的CT数据中提取有用的底层特征信息,降低深度学习网络对训练数据量的依赖。使用自监督学习预训练好的3D深度学习网络,在目标任务上(如肺炎分类、病灶分割等)再进行模型微调,从而加速模型的收敛并提升其在目标任务上的准确率。


在引擎算法团队埋头开发AI模型的同时,“腾讯觅影”的产品负责人王小军也在密锣紧鼓地“做封装”——他需要做好准备,把即将出炉的AI模型封装成前线影像科医生能够使用的软件界面,而不仅仅是满屏幕的代码。

△ AI对病人肺部和新冠肺炎病灶做了精确的自动分割

从一个影像科医生的视角,能帮上忙的AI辅助产品绝对不仅能分辨新冠肺炎就可以了,还需要按照临床诊断的需求,加入许多定制化的功能。比如系统需要对肺炎病灶做精准的分割,做定量分析,这样医生才可以有定量数字可循,而不是靠肉眼“估”病人病情;还有,长远而言医生还需要病例随访的功能,这样才可以看不同时间病人病情的变化,以此去评估治疗的效果……


最终,马锴和团队拿出了“新冠肺炎AI模型”的V1.0版本。王小军也完成了“腾讯觅影”AI辅助诊断新冠肺炎的第一个版本。


共行动:我的CT也需要AI


只有AI算法对前方并不足够,还应当有设备。“腾讯觅影”的高级研究员朱艳春曾算了一笔账:当时武汉市方舱医院有11个,容纳疑似病例患者达1.05万人,每位患者平均5天需要进行一次CT扫描,每台CT扫描设备最多每天可检查150人左右,移动CT数量需求在18台左右。前方CT装备将吃紧!当即,他想到了寻求腾讯公益慈善基金会的帮助。


这也让“腾讯觅影”团队进一步意识到在自己、在公司的力量之外,也需要发动全社会的力量,才能更好更快地推动人工智能在新冠肺炎影像诊断上的运用。“腾讯觅影”随之发起了“加强医学影像人工智能行业合作协同阻击新冠肺炎疫情”倡议书,联合医学影像人工智能企业、医疗器械厂商、医疗机构、科研院校、行业学(协)会与政府相关事业单位,推动医学影像人工智能在抗击新冠肺炎疫情中的实践应用。


倡议发出后,朱艳春接到了许多查询电话,有行业协会的,有科研高校的,有医院的,也有许多同是从事医疗AI研发的企业,短短两三天近百家单位、企业参与了倡议。


围绕AI辅助诊断新冠肺炎,加入的企业和单位围绕四个方向进行合作:数据集的开放、伦理审批和标准制定、疫情产品免费部署、上下游企业合作。


让朱艳春印象深刻的是,倡议发出去后,很快就有一家CT设备商联系过来寻求合作:他们正往武汉前方运送CT设备,得知腾讯医疗AI也准备奔赴武汉,提议能否在自家的CT设备上加载腾讯觅影的AI引擎,让医生可以用上AI。


答案是肯定的,“安排上”。


CT上路:奔赴最需要的地方


在腾讯公益慈善基金会的帮助下,首批三台应急专用CT装备发货,厂商连夜吊装、发运,驰援湖北的应急专用CT装备从浙江绍兴装车上路!


目的地是哪里?早在几天前,“腾讯觅影”的商务负责人梁希已开始联系支援湖北的广东医疗队。要知道,截至2月16日,广东已向湖北派出医疗队员2000多人。不能让“老乡们”上了战场发现武器不够,沟通后设备也将支援广东省第二人民医院、中山大学附属第一医院、中山大学附属中山二院、广州医科大学附属第一医院、南方医科大学南方医院医疗队所支援的湖北医院。


梁希了解到,广东省第二人民医院支援的江汉方舱医院主要集中隔离治疗各社区确诊病毒性肺炎轻症病例,是较早建成的方舱医院,床位数1600张,CT设备吃紧。中山大学附属第一医院、中山大学附属中山二院、广州医科大学附属第一医院的联合医疗队所支援的武汉协和西院,则是专门收治重症新冠肺炎病人,院区收治了800多位病人,可用的CT设备却只有一台。南方医科大学南方医院医疗队则奔赴了湖北洪湖市人民医院,这里对口五个新冠肺炎病人收治点,CT只有两台。


16日深夜,第一台CT装备装车上路,目的地江汉方舱医院。半路上,团队接到消息,原本在江汉方舱医院支援的广东省第二人民医院医疗队被调派了新任务,支援另一个在建的新方舱医院。设备运送车立马转向新的目的地——武汉江夏藏龙岛,并在17日午后安全抵达。后来,大家才知道,这个当时还叫不上名字的在建方舱医院,叫日海方舱医院,共设置3690张床位,2月20日交付使用。


随后,CT装备陆续抵达武汉协和西院和洪湖市人民医院,腾讯觅影专用的高性能AI服务器也从深圳南山发出。


2秒识别:人机协作提升效率


2月21日,已同步到达武汉协和西院的应急专用CT装备和高性能AI服务器率先进入远程调试。测试结果显示,在患者完成CT检查后,“腾讯觅影”最快可以在2秒内完成AI判定,不足一分钟即可为医生提供辅助诊断参考。AI与人工协作的方式,将可以提升CT检查效率,减轻影像医生的工作量,让患者得到更及时的治疗。


在遥远的深圳,马锴、王小军、朱艳春、梁希和许许多多伙伴终于放松了一些紧绷的心弦,但他们知道这还只是这场AI战疫的第一步,在持续的系统运行中,他们依然会面对很多未知的挑战。


在腾讯公益慈善基金会的支持下,首批支援三家医院之外,第二批应急专用CT装备也将陆续送达湖北抗疫最前线。而腾讯云也已经在推进把这一AI能力部署到云端,帮助更多抗疫前线的医生和患者。


ALL IN“战疫”:从物资捐赠到技术开放


AI辅助诊断新冠肺炎解决方案支援北医院,只是腾讯在这场抗疫中的一个缩影。


自疫情发生以来,腾讯公司在物资支援、科研开发、人员关怀、小程序开发等领域,全面支持“战疫”,设立共15亿元的战疫基金。在物资支援方面,截至2月18日,包括382万个口罩、26.6万套防护服、120吨75%乙醇、6.2万份检测试剂盒、43.2万份防护手套、2.25万片成人纸尿裤在内的大批物资,已经抵达前线完成发放。


除了自身捐赠外,腾讯公益平台还第一时间设立“驰援抗击新型冠状病毒肺炎疫情”专题,为慈善组织开展募捐提供支持。截至2月19日15时,在1114万人次爱心网友的共同助力下,腾讯公益平台已募集超过5.5亿元款,助力平台上74家慈善组织启动执行工作。


从物资捐赠到技术开放,腾讯的驰援还在进行中。

(部分图片来自腾讯、视觉中国)


微信编辑/设计排版:morlee


    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存