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阿里达摩院的医疗 AI:十年的探索与突破

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阿里达摩院的医疗 AI:十年的探索与突破

阿里达摩院的医疗 AI:十年的探索与突破

金年会官网 - Jin Nian Hui 中国官方首页 122 阅读 约 5.5 分钟

从一系列迫在眉睫的现实挑战出发,阿里达摩院的团队将这些挑战点滴连成线,最终走向了一个更为广阔的未来。2016年,当人工智能领域的权威Geoffrey Hinton发出“影像科医生将在五年内被AI取代”的预言时,似乎一切都显得不那么遥远。然而,十年过去了,影像科医生依旧坚守于岗位,尽管当年如雨后春笋般涌现的影像AI初创企业却大多在市场的风口浪尖上沉沉折戟,只有少数幸存者在艰难挣扎。在此过程中,Hinton显然低估了医疗领域的复杂性。由于医疗对模型的精准性要求近乎苛刻,对失误和错误判断的容忍度几乎为零,因而医疗成为了AI技术的终极考场。

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正是这种严苛的标准将影像AI困住在专病模型的局限中,也阻滞了许多AI创业公司的发展。2023年9月18日,一项引人瞩目的研究成果在国际顶级学术期刊《科学》上发表,其中介绍了一款名为DAMO RADAR的通用医疗影像模型。这一创新之举,旨在识别腹部增强CT扫描中的18个器官共146种病症,打破了传统“单病单模型”的束缚。背后的研发团队正是阿里巴巴达摩院,他们已经连续推出平扫CT上的胰腺癌、胃癌和肠癌筛查模型,以及主动脉夹层预警模型等一系列突出的专病模型。

在行业常常陷入“拿着锤子到处找钉子”的迷茫之际,达摩院的医疗AI之路却在很大程度上事先规避了这一难题。他们从切实的、具体的医疗需求出发,通过不断的探索,逐步穿越了传统医疗AI的发展周期,来到更为开阔的天地。 金年会官网

回到2017年,正值达摩院成立之初,它所承载的医疗愿景逐步清晰。许敏丰作为一名拥有多年医疗影像AI经验的专家,这时加入了团队。最初的几年,达摩院也尝试着与行业大潮接轨,推出了一些常见的影像识别产品,比如在平扫CT上分析肺结节和骨折。然而,这些工作就像是在黑纸上寻找白点,实际上并没有带来太大的挑战。尽管如此,业内的许多医疗影像公司却凭借这些产品获得了丰厚的融资,声势一时之盛,堪比今日的具身智能热潮。可许敏丰逐渐意识到,这些工作不过是将医生已有的技术用深度学习重现了一遍。 AI虽然在速度和准确性上有所提高,但并未能解决真正的医疗难题。这心态反映了当时行业的“AI能做什么”的思维局限,而不是真正关注医疗领域的需求。

转机发生在2020年,疫情的突然暴发令大量患者蜂拥而至,肺部CT成为医生判断病变的重要工具。然而,每次CT扫描所包含的数百张影像切片,使得医生的工作量迅速攀升,难以应对。凭借多年的技术积累,许敏丰带领几名算法与工程师在家中奋战,两周内推出了第一个为新冠肺炎提供辅助诊断的CT系统。这套系统不仅是全国首创,其开创的首行代码更是被国家博物馆纳入了馆藏,成为历史的见证。这一经历改变了团队对医疗影像AI的认知:同样的肺炎,AI能够从细微的影像差异中区分出新冠肺炎与普通肺炎。

在2021年加入达摩院的张灵,带着更加宏大的愿景而来:利用普通平扫CT,不仅识别医生已知的病症,还能发现那些常常被忽视的、更为隐秘的健康隐患,甚至是某些重大癌症的早期迹象。自2008年起,张灵便开始深入研究医疗影像AI,加入达摩院后,团队着手与“癌症之王”胰腺癌的斗争。这一癌症的致命性众所周知,超过70%的患者往往在晚期才得以确诊,生存率低于10%。尽管医生通常需要借助增强CT来诊断胰腺肿瘤,但这一过程并不适合常规体检,而平扫CT则成为医生的一种常规选择,尽管人眼几乎难以察觉早期的病灶。 金年会官网

面对外界的疑虑,张灵最初也从增强CT开始模型的研发。然而,他发现在同一患者身上通常会得到平扫和增强CT的两套数据,经过大胆尝试,他决定将模型应用于平扫CT的分析。结果令人振奋,虽无造影剂介入,模型识别胰腺肿瘤的能力几乎未受影响。尽管外界对此仍存疑虑,但团队已然看到了希望的光芒。张灵回忆,那些年团队仿佛站在一块尚未被征服的土地上,每迈出一步,都能发现新的可能。

然而,在项目尚未显露明显成果的初期,团队所能获得的资源及支持十分有限,张灵回忆起当时,真正坚持推进此项工作的仅有他自己与另一名合作医生共三人。项目伊始,他们首要面临的是训练数据的缺乏问题。由于医生在平扫CT上难以精确标示肿瘤的位置,缺乏精准的标注,模型便无法获取应有的学习指导。最终,团队找到了解决之道,采用医生在同一患者增强CT上标示肿瘤的方法,通过图像配准,制作出符合训练需求的数据。这一过程不仅是技术上的突破,更是将AI能力与传统医疗实践紧密结合的先行探索。

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