“先心安”從生命起點守護健康

文/本刊記者 郭瀟雅

“先心安”胎兒心臟病智慧醫療平臺實現胎兒心臟病產前篩查、診斷及專家決策全流程實時性、智能化、一體化解決方案。

先天性心臟病（簡稱“先心病”）發病率約1%，意味著平均每100個新生兒中，就有一個患有先心病。先心病位居我國出生缺陷首位，平均每年新增先心病患兒約25萬名。然而，這其中僅有少部分患兒能夠獲得準確的產前診斷及評估，并在出生后得到有效治療。而那些診斷不明或無法得到及時救治的患兒則早早夭折或長期痛苦地帶病生存，為家庭和社會帶來了沉重的負擔。究其原因，在于基層醫師對于先心病的認知度不高，缺乏有效的篩查及診斷技術，缺乏出口管理，導致先心病診療水平非均質化嚴重。

北京安貞醫院心臟超聲醫學中心、胎兒心臟病母胎醫學會診中心負責人,“胎兒心臟病母胎醫學研究”北京市重點實驗室主任何怡華教授告訴《中國醫院院長》，先天性心臟病其實是可防可治的。然而，由于對先心病篩查及診斷能力不足，導致部分醫生無法及時準確地告知家屬胎兒患有先心病，使得患兒錯過了最佳手術時期；也有部分病例雖能夠篩查出先心病，卻由于對先心病預后及治療認識不足，導致醫師和孕婦錯誤地認為該類疾病難以治療，最終胎兒被過度引產。在社會進步、生育率下降的今天，這個問題是更值得重視的。在歐美等發達國家，胎兒先心病的平均篩查準確率雖然也只有43%，但這一數字卻遠高于我國。因此，先心病的產前早期篩查、精準分層診斷以及一體化管理具有非常重要的意義。

在“2021中國國際服務貿易交易會健康衛生服務專題展”上，來自北京安貞醫院的五大尖端醫療技術展項驚艷亮相，其中包括何怡華胎兒心臟母胎醫學團隊的醫企聯合轉化產品——“先心安”胎兒心臟病智慧醫療平臺。

以臨床數據為基礎

任何醫療人工智能產品的研發都需要具備“雙核”——臨床大數據和診斷準確率，“先心安”也不例外。何怡華對記者說，北京安貞醫院的心血管疾病診療水平在全國處于領先地位，對帶動我國不發達地區和基層醫療機構診療能力有著義不容辭的責任。為此，早在10年前，她便帶領團隊在基層開展了大量胎兒心臟病超聲診斷技術的線下培訓工作。

然而，線下培訓效果有限。一方面，我國幅員遼闊，即便是周五、周六、周日連續跑三個地方培訓，也難以做到大范圍的技術普及；另一方面，由于產前超聲診斷技術的高難度和高專業化，無法通過一兩次培訓就能讓基層醫師徹底掌握，所以難以達到均質化的要求。不過，經過數年的基層培訓工作，何怡華團隊與180余家婦幼保健機構建立了合作關系。2015年，在安貞醫院的支持下，何怡華團隊建立了胎兒心臟病大樣本數據庫，并開始了醫工交叉合作。截至2021年9月，數據庫已涵蓋7萬余例胎兒心臟病病例。

醫工交叉是熱點，但真正能在這個過程中堅持下來的團隊并不多，因為這是一個跨行業的融合學習的長期過程，而不是單純的拼盤。從數據建模到人工智能體系建立，從質量控制到疾病篩查模塊成型，從信息安全到疾病多維度匹配機制，何怡華表示，那段時間，“挑圖群”“標注群”“審核群”“合作群”等微信群消息響個不停，團隊每一個成員都非常辛苦。

“作為大型三甲醫院的職工，研發團隊白天要完成繁忙的醫療工作，下班后又要擠占休息時間，加班加點地做科研工作。就拿數據標注來說，為了保障數據質量，要求對數據所有維度進行精細標注，1例病例的標注就要花費約20分鐘時間，幾乎相當于臨床采集一個新的病例影像所需要的時間，而人工智能模型的優化，需要上萬例標注數據支撐。這項枯燥乏味且費時費力的工作團隊一干就是5年，這是一般的研發團隊很難堅持下來的。”何怡華說道。

念念不忘，必有回響。最終，“先心安”產品成功研發落地。據介紹，“先心安”胎兒心臟病智慧醫療平臺針對先天性心臟病等出生缺陷問題，通過人機交互智能產品及人工智能算法前置，利用人工智能、大數據、5G網絡等領先科技及遠程醫療模式，將超聲影像、操作手法、多學科會診等多維數據融合，提供從產前篩查、診斷到出生后救治的一體化解決方案。從而提高基層醫師篩查及診斷準確率，并大幅提升專家培訓、會診效率。

何怡華認為，“先心安”還將逐步完善，通過和北航、鵬城實驗室、中科院自動化所等國內頂尖團隊的深度合作，使產品不斷迭代優化。

人工篩查1 名先心病胎兒，需要30 分鐘左右，而“先心安”篩查速度則以毫秒計算。

2 多學科專家通過“先心安”開展遠程會診。

以高診斷準確率為核心

本次“服貿會”上，北京安貞醫院展區的“先心安”產品吸引了大批觀展群眾駐足，不少人都會問同一個問題：“這個產品的診斷準確率有多高？”

何怡華做了對比，全球先心病篩查準確率最高的是美國費城兒童醫院，其診斷準確率為98%，而安貞醫院專家團隊的準確率則緊隨其后，可達97%，可以說和國際頂尖水平接軌。基于安貞醫院專家團隊診斷經驗及診斷邏輯研發的“先心安”平臺，目前篩查準確率可達到80%，相比頂尖水平低了十幾個百分點，但相比我國基層、甚至歐美基層的篩查準確率，卻高出了很多。

同時，為了將“先心安”的篩查準確率提高到90%以上，何怡華團隊一方面把“先心安”模型的假陽性標準提高，保證“篩上來的不一定都是先心病胎兒，但先心病胎兒一定會篩上來”，避免基層漏診。另一方面，對于篩上來的可疑胎兒先心病病例，由何怡華團隊負責二次人工審核，以人工輔助的方式作為“先心安”篩查的并行方案，在此過程中，還會不斷提升“先心安”算法的準確率。

據悉，“先心安”獲得了科技部“十三五”重大出生缺陷國家重點研發計劃支持，目前已在全國8家省級婦幼保健院及10余省區市的20余家醫療機構推廣及應用，獲得了良好效果，初步估算節省資金約1.7億元。該項目的推廣應用，將全國優質醫療資源下沉，讓孕婦“足不出戶”就可享受國內一流的醫療服務，同時形成線上線下一體化的現代醫院服務與管理模式，也為胎兒提供了更高質量、更高效率、更安全、更體貼的醫療服務，并最終改善我國醫療資源“非均質化”現狀，達到降低出生缺陷、提高出生人口素質的目標。

北京安貞醫院院長張宏家表示，醫院與院校和企業建立聯合試驗室，目的是將醫院臨床和專家資源與企業的研發技術和產品商業化資源有效結合，促進醫療領域科研創新的知識產權轉化、技術產品化、產品商業化。安貞醫院將堅持走醫工結合的新路徑，加快科技成果轉化，更好地服務廣大患者。

何怡華說道，讓每一個胎兒都能夠及時享受到先心病篩查的醫療服務，從而避免致死性先心病患兒出生、避免過度引產，是她一直追求的目標。下一步，團隊成員將聚焦胎兒心臟遠程協同和心臟超聲智能導航研發工作，建立機器人感知系統。同時通過各類媒體，加大對先心病篩查的科普宣傳，為“健康中國”貢獻出應有的力量。