消化道篩查：從72變到火眼金睛

暢文

位于上海的醫療器械企業安翰醫療正與IBM一起

應用人工智能技術摸索消化道疾病早期精準篩查的可行性。

不能普及的消化道篩查

根據世界衛生組織的數據，中國是胃癌第一大國，每年新發胃癌68萬人，占到全球總數的40%；死亡50萬人，幾乎每分鐘都有人因胃癌離世。而根據英國癌癥研究中心（Cancer Research UK）研究表明，四期胃癌的5年存活率僅為5%，而一期胃癌則超過80%（截止2011年研究數據）。因此，胃癌篩查至關重要。

但在中國，胃癌篩查并不普遍，早期胃癌的篩查率不到20%，絕大多數病人一經發現已是晚期。相比較而言，日本早期胃癌的篩查率已經達到70%到80%。這是因為日本40歲以上的人，每兩年就被要求做一次胃鏡，并屬于醫保報銷范疇。

“中國也應這樣做。”中華醫學會消化、青年委員會副主任委員廖專說。但中國篩查不能普及有兩個主要原因：第一是傳統消化道檢查往往要接受胃鏡、腸鏡檢查，而這種方式通常讓患者感到很難受，特別是對于麻藥不耐受的老人和兒童。第二個原因則更為重要，中國有14億人口，40歲以上的人群有幾個億。而中國所有消化科醫生每年能做大約在2000多萬個胃鏡，需求和現實之間存在巨大反差。“更進一步說，一個病人的片子就有好幾萬張。醫生一般看一個患者的片子需要半小時左右，我一天看五六個已經很多了。”廖專說。

安翰醫療技術有限公司董事長吉朋松期望，安翰醫療和IBM的合作，能通過人工智能方法，先對病人的片子進行初篩，把有問題的片子選出來，由醫生最后審閱。“這樣，我以后一天能看100個人，能服務更多老百姓，就厲害了。”廖專贊同地說。

膠囊機器人與數據采集

在項目之前，IBM在全球進行了調研，發現利用人工智能技術開展的醫療影像分析集中在乳腺超聲和X光、皮膚癌篩查、冠心病和血管栓塞篩查。

“調研顯示，人工智能與消化道影像，業界做得很少，因為數據獲取比較難。”IBM中國研究院認知醫療研究總監謝國彤說。

不過，這種現狀正在被改變。過去8年，安翰醫療通過自主研發，推出“安翰磁控膠囊內窺鏡”，已通過臨床驗證，并在 400多家醫院和體檢機構得到應用。

膠囊內窺鏡外形比一顆膠囊略大一點，上面裝有發光燈管、磁定位芯片和探頭，就像一艘“巡航艦”。被檢查者用水吞服一顆膠囊，平躺下來，醫護人員便可控制膠囊內窺鏡在胃內行走，檢查過程20分鐘。之后“膠囊機器人”會排出體外。

在此之前，以色列等國研發的膠囊式內窺鏡只能利用自身重力與腸道蠕動在消化道內前進，而安翰膠囊采用磁控技術，內窺鏡可在三維空間內實現毫米級控制。同時，膠囊胃鏡光學系統可在小范圍內完成光學遠近距離高清晰、無失真拍攝。這些技術讓膠囊內窺鏡可以在胃部“無死角檢查”。

這個“膠囊機器人”解決了人工智能在消化道篩查中的第一步——數據采集。之后，數據經過包括七八道工序在內的數據預處理。

目前，雙方團隊一起設計深度學習網絡，設定參數，做出病灶識別模型，并用數據反復迭代驗證。

這是一個工程化過程，還有許多未知的東西要去嘗試。 安翰醫療執行總裁、聯合創始人肖國華介紹，在未來幾個月內將又一個初步結果，很有希望做出一個不錯的識別效果。

“火眼金睛”

“未來在1分鐘左右，可以把一個病人的片子通過機器先全部篩查一遍。大夫所做的工作就是檢查核實。看片子的過程會變得輕松，時間也會很短。”安翰肖國華說，“我們希望人機協同，實現前所未有的高度智能醫療服務。”

醫生廖專則用孫悟空的法力來比喻這套智能系統。“孫悟空能‘72變，膠囊內窺鏡相當于孫悟空把傳統龐大的插入式胃鏡變成小小的內鏡。孫悟空還能‘翻筋斗云，我們可以控制膠囊機器人在胃里‘翻筋斗云，把內部看得更清楚。這兩個法力現在都實現了。我們要實現它的第三個法力，即‘火眼金睛。通過IBM和安翰的人工智能技術，片子篩查能像孫悟空一樣具有火眼金睛的法力，從而造福更多老百姓。”

肖國華還談及安翰正在摸索的一套商業模式。“中國有2.6萬名消化科醫生，其中相當大比例集中在大城市，基層醫療資源極為缺乏。我們已經有一個云平臺，把這個技術推動到一些基層”。

他透露，安翰膠囊內窺鏡設備單點檢查人數最多的醫院，不在北上廣這樣的一線大城市，而是一些三線城市。根據患者的需求，設備產生的片子可以通過云平臺，交給系統簽約的醫生閱片。

“但這只是第一步。未來人工智能的輔助決策系統，會讓診斷變得更高效。”他說，“不僅如此，由于中國是消化疾病大國，通過龐大的數據做出的成果，以后還能惠及西方。”