“急招超聲醫(yī)師，提供住宿，最高可獲30萬元人才獎(jiǎng)勵(lì)。”
近日，深圳龍華區(qū)的一家醫(yī)院在其公眾號(hào)上打出了這樣的招聘廣告，類似急招超聲醫(yī)生的帖子在網(wǎng)上也很常見，這背后折射的是當(dāng)下超聲人才匱乏的窘?jīng)r。公開數(shù)據(jù)顯示，我國超聲人才缺口至少15萬。
醫(yī)學(xué)影像分析工作量大且繁瑣，極度消耗醫(yī)生精力。近年來，人工智能(AI)在醫(yī)學(xué)影像行業(yè)中正得到應(yīng)用，目的是幫助“解放”醫(yī)生雙手，但具體到超聲領(lǐng)域的應(yīng)用卻不盡如人意，目前獲得國家藥監(jiān)局醫(yī)療器械第三類注冊證的AI醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品中，尚看不到與超聲相關(guān)的產(chǎn)品，而獲批的產(chǎn)品主要集中在X線、CT這些領(lǐng)域。
在醫(yī)學(xué)影像診斷中，超聲是應(yīng)用最廣的。在我國AI醫(yī)療發(fā)展中，醫(yī)學(xué)影像成為最熱門的應(yīng)用方向，但為何到了超聲這樣的細(xì)分領(lǐng)域，就進(jìn)展緩慢？
近日，科技部等六部門印發(fā)了《關(guān)于加快場景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出要著力解決人工智能重大應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化問題，全面提升人工智能發(fā)展質(zhì)量和水平，其中醫(yī)療領(lǐng)域要積極探索醫(yī)療影像智能輔助診斷、臨床診療輔助決策支持、醫(yī)用機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院、智能醫(yī)療設(shè)備管理、智慧醫(yī)院、智能公共衛(wèi)生服務(wù)等場景。
AI超聲發(fā)展的難題
目前臨床應(yīng)用較廣的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備包括X線、CT、磁共振、超聲四類，其中超聲基于安全、無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、經(jīng)濟(jì)、便攜等優(yōu)點(diǎn)，在臨床上得到廣泛應(yīng)用。超聲醫(yī)學(xué)影像設(shè)備也是醫(yī)院、影像中心等醫(yī)療機(jī)構(gòu)常用的臨床診斷儀器，應(yīng)用領(lǐng)域從早期的腹部及婦產(chǎn)科診斷，已拓展至心血管、神經(jīng)、肌肉骨骼等多領(lǐng)域臨床診斷，并逐步滲透至超聲引導(dǎo)介入等非診斷領(lǐng)域。
中國有超過20萬超聲醫(yī)生，與此對應(yīng)的是，每年超聲檢查數(shù)量達(dá)到約20億人次，遠(yuǎn)超CT每年2億人次的檢查數(shù)量。超聲檢查市場需求大，但預(yù)約檢查不易，原因是超聲醫(yī)生資源匱乏，而培養(yǎng)一名合格的超聲醫(yī)生，往往需要3到5年的時(shí)間，在產(chǎn)前胎兒篩查領(lǐng)域，甚至可能需要5到8年時(shí)間。超聲檢查主要靠手動(dòng)操作，很依賴醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，且對醫(yī)生有著很高的技術(shù)要求。
2020年2月，美國FDA批準(zhǔn)Capture Health開發(fā)的人工智能超聲影像輔助系統(tǒng)，給超聲影像應(yīng)用帶來了突破。近年來，中國一些企業(yè)也在布局AI超聲領(lǐng)域，試圖利用AI來輔助超聲診斷。然而，截至目前，相比其他AI醫(yī)學(xué)影像賽道，AI超聲賽道的競爭遠(yuǎn)不如想象中的激烈。
“在AI影像行業(yè)發(fā)展中，AI超聲起步晚，發(fā)展緩慢，商業(yè)化落地艱難，制約AI超聲發(fā)展的痛點(diǎn)是，與臨床的需求并不匹配，其中之一是難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷能功能。”中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)超聲科教授、主任醫(yī)師謝紅寧對第一財(cái)經(jīng)記者表示，CT、核磁、X光等放射科影像的采集與診斷是分開的，采集可以由技師來完成，閱片則由放射科醫(yī)生完成，后者可以通過判斷靜態(tài)圖像進(jìn)行診斷，但超聲診斷的難點(diǎn)在于圖像采集與閱片需要同時(shí)完成，需要超聲醫(yī)生手、眼、腦的同時(shí)配合，采集到不同切面的動(dòng)態(tài)圖像并進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。要輔助超聲醫(yī)生可以實(shí)時(shí)診斷的話，AI超聲開發(fā)的難度很大。
“如在乳腺癌篩查領(lǐng)域，大部分的AI超聲產(chǎn)品，需要醫(yī)生先掃描找到腫塊圖像，將其抓取成靜態(tài)圖，再由AI系統(tǒng)來判別是良性還是惡性。這種模式下，萬一醫(yī)生看不到這個(gè)腫塊時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生漏診風(fēng)險(xiǎn)。”中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)副會(huì)長、廣東省超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)會(huì)長、教授李安華對第一財(cái)經(jīng)記者說。
對于超聲醫(yī)生而言，如果還要靠他們來抓取靜態(tài)圖，再交給AI系統(tǒng)判斷，不僅不能提高工作效率，反而會(huì)增加工作負(fù)擔(dān)，而本身超聲診斷工作就已足夠繁瑣。
目前的AI超聲除了缺乏實(shí)時(shí)診斷能力外，立體結(jié)構(gòu)識(shí)別能力也存在短板。“超聲醫(yī)生在掃描圖像過程中，是需要建立立體思維能力的，需要在腦中建立立體結(jié)構(gòu)來進(jìn)行判斷，但目前多數(shù)的AI超聲系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)立體結(jié)構(gòu)識(shí)別能力。”謝紅寧說。
在李安華看來，之所以AI超聲與臨床應(yīng)用存在著很大的脫節(jié)，一方面跟復(fù)合型人才稀缺有關(guān)，開發(fā)AI超聲產(chǎn)品的主要以工程師為主，并不具備臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，無法很好地領(lǐng)悟到臨床的真正需求；另外一方面也受算法框架的限制。“算法框架與AI分析產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性是強(qiáng)相關(guān)的，而現(xiàn)在國內(nèi)幾乎所有的AI公司使用的都是開源算法，各家公司的算法效能仍要取決于對開源算法重新編譯的質(zhì)量如何，而重新編譯工作，本身挑戰(zhàn)就很大。”
如何破局
雖然AI超聲的發(fā)展仍存在一些困局，但并不意味著臨床上就沒有需求。
“我們面臨醫(yī)、教、研‘三座大山’，日常除了承擔(dān)醫(yī)學(xué)影像診斷工作外，還有教學(xué)、科研的任務(wù)，我們很希望AI可以賦能，來提升工作效率。”謝紅寧說。
李安華表示，不同超聲醫(yī)生的掃查手法有所不同，采集圖像的質(zhì)量也會(huì)參差不齊，而一款優(yōu)秀的AI產(chǎn)品，除了要能夠幫助醫(yī)生進(jìn)行輔助診斷外，還可以助力超聲圖像的質(zhì)控，建立圖像采集統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。具體到醫(yī)院端，AI超聲有兩大應(yīng)用場景，一是在醫(yī)院質(zhì)量控制上，AI輔助可以起到監(jiān)督作用，以產(chǎn)前超聲為例，按照國家標(biāo)準(zhǔn)，中孕期B超篩查要留取30多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)切面，而AI超聲可以判斷這些切面是否標(biāo)準(zhǔn)；二是可以解決基層優(yōu)質(zhì)資源短缺的難題，幫助高資歷醫(yī)生培養(yǎng)年輕醫(yī)生。
“當(dāng)下大醫(yī)院的‘虹吸效應(yīng)’依舊存在，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)培養(yǎng)出來的超聲醫(yī)生很容易被上一級(jí)醫(yī)院調(diào)走，導(dǎo)致鄉(xiāng)鎮(zhèn)很難留住人才，如何通過AI醫(yī)療來解決基層人才的缺口也顯得至關(guān)重要。”李安華說。
目前仍有企業(yè)嘗試在AI超聲領(lǐng)域進(jìn)行破局。
如剛剛過去的7月，在廣東省醫(yī)學(xué)會(huì)第六次產(chǎn)前診斷學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上，廣州愛孕記信息科技有限公司聯(lián)合包括中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院在內(nèi)的全國多家三甲醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及華南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，耗時(shí)5年共同研發(fā)的超聲AI智能化系統(tǒng)“愛孕智聲”正式對外亮相。在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步分析結(jié)果方面，該系統(tǒng)已有所突破。
“就好像給超聲醫(yī)生準(zhǔn)備了一個(gè)導(dǎo)航助理，全程可以通過聲音、文字、圖像等方式提醒超聲醫(yī)生關(guān)注檢查流程規(guī)范化以及異常情況。關(guān)于這款產(chǎn)品的定位，在面向高年資醫(yī)生群體方面，希望可以幫助他們減少一些重復(fù)性勞動(dòng)，釋放出時(shí)間來去做創(chuàng)造性和決策性工作；面向年輕醫(yī)生群體方面，也希望可以起到質(zhì)控培養(yǎng)作用，幫助他們減少漏診、誤診概率。”廣州愛孕記創(chuàng)始人兼CEO、博士汪南對第一財(cái)經(jīng)記者表示。
汪南也表示，AI超聲要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步分析的功能，在開發(fā)過程中確實(shí)困難重重。“目前能開發(fā)出算法的人才主要集中在海外，而這些算法更多是用于自然圖像的識(shí)別，如果要應(yīng)用到超聲領(lǐng)域，必須對底層的算法做大量的編譯優(yōu)化工作，讓其適應(yīng)應(yīng)用場景屬性，并且編譯完成后也需要進(jìn)行大量測試，最后形成自己的算法，這需要投入大量的時(shí)間、精力、資源等。”
上述這款產(chǎn)品目前獲批的醫(yī)療器械注冊證屬于第二類，可以在醫(yī)院進(jìn)行銷售，但要實(shí)現(xiàn)更高難度的功能，仍需要獲得第三類注冊證。據(jù)第一財(cái)經(jīng)記者了解，今年8月份，愛孕智聲產(chǎn)品在河南和安徽的三甲醫(yī)院也完成了國家藥監(jiān)局第三類醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)的首例入組。
李安華表示，目前超聲AI要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地，仍要解決如何提高產(chǎn)品成熟度以及誰來付費(fèi)這兩大問題。
“我們也正在探索開發(fā)不同定位的服務(wù)和產(chǎn)品，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和訴求。”汪南對第一財(cái)經(jīng)記者表示。
縱觀目前AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的發(fā)展，雖然還處于價(jià)值實(shí)踐期，但前景依舊被市場看好。
頭豹研究院近期發(fā)布的報(bào)告顯示，AI醫(yī)學(xué)影像主要應(yīng)用于醫(yī)療健康市場和大健康市場場景中，根據(jù)這兩個(gè)主要場景預(yù)計(jì)，中國AI醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模將從2021年的8.2億元增至2025年的1376億元，2021年至2025年的復(fù)合增長率為102.4%。
廣東省人工智能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長兼秘書長張崟表示，在國家政策以及市場需求共同推動(dòng)下，在圖像識(shí)別輔助診斷這一熱門賽道上，預(yù)計(jì)仍涌現(xiàn)出更多優(yōu)秀的企業(yè)以及產(chǎn)品。