为一名眼部疾病患者做了视网膜扫描,同时公司

近日, 由中华医学会、中华医学会眼科学分会和中华医学会眼科学分会青年委员会主办,由门大学眼科研究所,厦门大学附属厦门眼科中心承办的“第十一届中国眼科学和视觉科学研究大会”在厦门召开。中外知名眼科和视觉研究专家针对眼科主要方向的研究进展以及与眼科密切相关领域的研究合作与交叉进行充分交流,并针对眼科面临的基础和临床科研问题和研究热点进行深入探讨。会上,由中国人民解放军总医院第一医学中心眼科博士后徐泽全在会上分享的课题论文“人工智能辅助眼科疾病的筛查与诊断”受到了大会专家的高度关注。

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2014 年的围棋人机大战让 AlphaGo 和它背后的团队——DeepMind 名满天下,人工智能创业潮也随即开启。

亿欧科技8月7日首发获悉,人工智能基层医疗服务商至真健康宣布完成由金浦产业投资基金投资的数千万元A轮融资,本轮融资由进化资本担任独家财务顾问。本轮融资将用于基层网点拓展,市场及运营体系升级和产品研发持续保持领先优势。

为一名眼部疾病患者做了视网膜扫描,同时公司将进一步加大对于产品研发的领先以及运营的服务投入力度。亚太远程眼科学会第二届年会开幕式

据了解,根据这一课题研制而成的“至真智能筛查眼底相机”已于2018年11月问世,凭借其便携、高质、高效的优越特性,目前已经广泛应用于众多地区的基层眼底筛查中,极大改观了当前基层地区群众眼底筛查的诸多难点。

但在各路人马迫不及待地用 AI 改造各行各业时,DeepMind 似乎依然不务正业,围棋之后,他们比较大的一个举动是推出 AlphaStar,用 AI 玩《星际争霸》,

在资本形式暂时不太好的情况之下,医疗领域+AI的投资更是没几家,而在这样的大环境之下,至真却逆流而上获得了资本的青睐,这在一定程度上表现了至真的技术领先和基层赋能能力受到资本以及行业客户的一致认可。

2017年7月15日,亚太远程眼科学会第二届年会如期在香港召开,这是一场眼科学术与科研技术的盛会,是一个为亚太眼科专家与科研学者倾力搭建的交流平台,会议聚集了来自世界各地顶尖的眼科专家与科研学者。共同交流与探讨了眼科学术的研究最新成果与科研前沿理念。会议上,来自广州的河谷互动医疗科技有限公司发布了一套针对4种眼病自动诊断的人工智能系统

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并在今年 1 月成功战胜两位职业玩家

成立于2015年,至真健康是一家专注眼科的科技医疗服务公司,公司凭借眼科影像的大数据积累、人工智能领域的技术优势以及软硬件强大的工程能力,为行业提供优质、平价的眼病智能筛查服务,同时提供远程阅片、远程会诊、远程筛选和临床辅助工具四大应用场景解决方案,并于2018年11月推出了全球首款便携式智能眼底相机。

人工智能与远程医疗,专家学者们演讲精彩纷呈

“人工智能辅助眼科疾病的筛查与诊断”是以中国人民解放军总医院第一医学中心与至真互联的合作项目,以301医院为技术指导,至真互联公司作为合作企业共同完成。该项目由301医院王丽强教授牵头,主要参与人包括301医院眼科博士后徐泽全、301医院医生刘安琪、肖文田、郑硕等业内资深专家以及至真互联强大的技术产品团队。大会现场,徐泽全博士重点解读了“至真智能筛查眼底相机”产品的人工智能技术“养成”原理。

至真健康CEO代黎明表示:“在金浦资本的加持后,业务场景落地方面会更加深入和广泛,同时公司将进一步加大对于产品研发的领先以及运营的服务投入力度,在产品端融入更多的智能算法,做出更多场景拓展以及应用创新,进一步加大产品工艺的打磨以及设计,提高产品实用性,强化产品在实际场景当中的使用以及服务效能,推动公司产品在整个行业当中的服务能力升级。”

在本次会议里,围绕人工智能与远程医疗等主题,苹果公司特别项目主管Divya Nag、谷歌眼科人工智能科学家Varun Gulshan、国际糖尿病学会主席Nam Han Cho、斯坦福大学资深人工智能专家Robert Chang、亚太远程眼科学会会长何明光教授等众多国内外知名专家登台发表了众多精彩的主题演讲。就《手机科技在推动眼科发展的角色》、《人工智能侦测和追踪皮肤病》、《深度学习科技在糖网筛查的应用》、《糖网眼底自动阅片系统发布》等等多篇课题进行了深入详细的讲解,为所有参与会议的专家、学者、教授和来宾展示了最前沿的人工智能与远程医疗科研成果。

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软硬结合,智能筛查眼底相机开拓增量市场

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徐博士表示,“至真智能筛查眼底相机”出色的人工智能系统“养成”主要来自两个方面:一是高质量的原始数据,二是科学的培养方法。

DeepMind 其实有自己的考量。据《金融时报》报道,3 月,在一场公开进行的展示上,DeepMind 为一名眼部疾病患者做了视网膜扫描,并实时做出了诊断。眼部扫描的结果由运行在 Google Cloud 上的算法进行分析,系统在 30 秒内给出了紧急程度的评级和详细的诊断。

据最新的《中国成人糖尿病流行与控制现状》调查研究显示,中国18岁及以上成人糖尿病患病率已高达11.6%,糖尿病前期的患病率更是达到了惊人的50.1%。这意味着,每10位中国成年人中,就有6位血糖不正常。

何明光教授通过现场演示,模拟“Healgoo AI”在澳大利亚的临床应用情况

首先用于人工智能系统学习训练的原始数据方面,数据均来源于眼科医院的临床数据,通过数据脱敏,数据抽取,数据清洗,数据标注一系列流程得到“金标准数据集”,然后将数据分为训练集和测试集,进行神经网络学习训练和验证,数据标注由高年资眼底病医师进行多轮标注,累计标注数据达到几十万例。另外,针对人工智能系统的学习训练是持续性的,即目前每天产生的优质数据都会提供给AI系统,根据金标准数据的版本迭代和算法的迭代持续优化。

系统可用于诊断一系列复杂的眼部疾病,包括青光眼、糖尿病性视网膜病变和老年性黄斑变性等,据悉其准确度和世界一流专家相当。

在大部分的糖尿病患者中,超过三分之一的会患上并发症糖尿病视网膜病变,而糖网病恶化后导致患者失明的概率非常高。如果在早期对糖网病进行筛查、诊断和治疗干预,那患者失明风险率可下降94.4%。此外,中国还有过亿的高血压、心血管疾病、眼科疾病等患者与高风险群体,这些慢病的早期病变都会在视网膜上有所体现,有眼部检查需要的群体数量庞大。

中国河谷互动人工智能产品“Healgoo AI”成年会最大亮点

在培养的技术方法上,主要应用“疾病分类网络”和“语义分割网络”两大技术。疾病分类网络:使用带有多尺度卷积核的卷积层与下采样层依次逐层连接的方式,并融合了Shot Cut、Batch Normalization以及Drop out等技术优化网络结构,达到对图片精准分类的效果。语义分割网络:使用全卷积方式层层连接,并基于降采样和上采样构建整体网络结构,同时采用降采样阶段中一系列目标区域辅助校准技术,达到对目标区域的精准分割。

这个研究其实已经进行了 3 年。2018 年 8 月,DeepMind 就在官方网站上透露了这项和英国 Moorfields 眼科医院的合作,目标是用 AI 更加可靠、快速、低成本地为眼科医生推荐治疗方案,覆盖的眼部疾病超过 50 种。

但总体来看,中国眼科医生资源极为不足。目前中国有近1.4亿糖尿病患者,2700万糖网眼底病患者,1600万青光眼疾病的者,3000万黄斑病的患者,其中, 87%的糖尿病患者就诊于县级以下的医疗机构。但全国仅有3.8万名眼科医生,且多位于大中城市的医疗机构,远不足以为基层患者进行治疗,眼科服务市场非常广阔 。

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目前,“至真智能筛查眼底相机”人工智能系统经过对几十万例的视网膜影像的深度学习,获得的糖尿病视网膜病变诊断准确性已经超过了国际标准,达到了世界领先水平。

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伴随着人工智能技术的出现,AI被看做是解决这一问题的核心抓手。致力于通过大数据以及人工智能技术,结合眼科医疗影像切入医疗健康管理产服务,至真健康目前主要为行业带来的是一款叫做“智能筛查眼底相机”的产品。

河谷互动Healgoo AI展位前参观人群络绎不绝

另外值得关注的是,“至真智能筛查眼底相机”不仅人工智能系统强大,而且在机型上成功实现了“便携型”研制,具有小巧便捷、易于携带,可方便应用于眼科、内分泌科、体检科等科室的快速眼底筛查,并且便于上山下乡走进基层。在实际应用中,“至真智能筛查眼底相机”不用进行任何参数调整便可自动完成眼底影像采集,1分钟便由AI完成“阅片”,并出具诊断建议,“操作就像使用傻瓜相机一样”,即便非专业眼科医生在接受系统培训之后,也能轻松掌握眼底拍摄技能。

目前,眼部疾病的诊断主要依赖光学相干断层扫描(Optical coherence tomography),也被简称为 OCT。简单来说,OCT 类似超声成像,采用波长很短的光波作为探测手段,通过组织对光线的反射来提供截面图像。

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会议开幕式上,由中国河谷互动医疗科技有限公司开发的 “HealgooAI” 眼科人工智能诊断系统在现场进行了演示和体验,一位参会者在现场拍摄了两张眼底照片,不到2分钟就完成了从眼底照相机图像采集到人工智能分级诊断和打印报告,演示获得了巨大的成功,引起了现场嘉宾与专家们的极大兴趣。

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和二维的眼底图相比,OCT 能提供眼球背后完整的、分辨率可以达到微米级的三维图像。

据介绍,至真智能筛查眼底相机是一款手持式相机,通过引入智能化技术,集智能眼底照相和疾病筛查于一体, 具备智能对焦、智能追踪以及智能曝光等功能。无须进行复杂操作即可自动完成眼底影像采集,硬件端对影像拍摄质量度进行实时打分及反馈,从而保证上传眼底影像的高合格率,大大降低基层医疗服务人员的使用成本,提升和完善了每一张眼底影像标准化程度。

人工智能阅读眼底照片虽然在国内外很就早引起了关注,但到目前为止,由于眼底照相图片的复杂性,尚没有一个系统能在真实诊疗环境中使用。河谷互动的HealgooAI是第一个实现临床现场使用的人工智能系统,目前已在澳大利亚投入了临床试用。

现场专家表示,随着“至真智能筛查眼底相机”在基层广泛应用,眼底筛查能力将会覆盖更广地区的基层群众,将会有效减少各种眼科疾病、糖尿病等因疏于筛查而导致发现较晚问题,有利于进一步提升全面健康水平。

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与此同时,该智能眼底相机还配备4G和WI-FI通信能力,影像数据可以实时推送到云端,通过AI辅助算法引擎解析并得到医生最后审核,可以在5分钟内出具医学级筛查报告。

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眼部的 OCT 图像. 图片来自:DeepMind

对于至真能够加持到智能眼底相机上的人工智能实力,据代黎明介绍,在数据方面,至真首先跟专科以及公立医院等机构进行了签约,获取了大量的行业数据。在算力以及算法方面,至真在发展早期便被百度锁定,并且在Pre-A轮融资时成功引入百度风投,与百度方面形成了很好的算力算法协同。

现场国内外嘉宾踊跃体验河谷互动的Healgoo AI自动阅片系统

但是,这种三维图像只有极少数眼科专家能读懂,而且非常耗费时间。在 Moorfields 眼科医院,每天平均有超过 1000 次独立的 OCT 检查,这就意味着患者通常需要排队等待诊断,不管情况是不是紧急。如果一些危重的患者在等待期出现流血等突然恶化的状况,很有可能造成失明。

据悉,在眼底影像智能分类方面,至真在数千万张影像分布式识别中准确率已达到96%;而针对不同时期眼底影像配准,在观察病情发展情况方面准确率也达到92%,并且均已临床试用。

我们都知道,眼部疾病是困扰人类健康的主要问题之一,而大部分的眼科疾病在早期并无明显症状,导致大部分患者错过了治疗的最佳时机,造成了致盲等严重的后果。如果通过积极的眼病筛查项目,能够在病情早期得到发现与治疗,往往可以得到有效的控制。以糖尿病视网膜病变为例,全球糖尿病患者已超过4.5亿,糖尿病人中糖网患病率高达25%-38%,世界卫生组织推荐糖尿病患者每年检查一次眼底,要眼科医生完成这样海量的工作,是不可能完成的任务,人工智能眼底筛查也就成为最有益的尝试。

AI 的实时诊断就是为了解决这样的问题,它可以帮助医生迅速确诊,并为更紧急的病人尽快安排治疗。

在数据、算力、算法方面的积累以外,至真还还注重到具体的场景当中去做具体的技术以及产品研发,寻求在真实世界中解决实际问题。而且公司还通过行业机构合作的方式组建了自己的专属医疗专家资源库和医疗合作实验室,进一步加强平台对于产品研发,不同群体病例阅片、会诊等方面的多样化需求,进一步增强服务能力。

准确快速,河谷互动的Healgoo AI 是如何炼成的?

据 DeepMind 介绍,AI 使用两个神经网络来辅助病人,第一个用来分析 OCT 图像,提供不同的眼部组织和眼部病变的「地图」,例如出血、损伤等;另一个神经网络分析「眼部地图」,提供诊断结果和推荐的治疗方案,而且,它会为方案提供推荐百分度,以供医生参考。

据悉,目前公司已经获得了20多项国家发明和设计专利,并已申请多项CFDA二、三类器械注册证。

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定位基层,引入产业资本壮大核心服务力

河谷互动联合创始人技术总监孟巍先生

上方分支为传统的眼部疾病诊断流程,依赖眼科专家人工判断 OCT 图像;下方分支加入了 AI 的辅助,可以大幅减少诊断时间. 图片来自:DeepMind

区别于其他从眼科方面布局智慧医疗的企业,至真在AI+眼科领域的探索路径上更加聚焦于基层眼科医疗。这从公司提供的远程阅片、远程筛选、远程会诊、临床工具四大场景解决方案中,其中三个均与远程交互相关有着密切的关联。

据河谷互动技术总监孟巍介绍,帮助眼科医生更简便、更快速、更精准的进行眼部疾病的筛查,方便更多患者得到更好的眼部疾病筛查服务,正是”Healgoo AI"开发的初衷。系统目前已经实现了糖尿病视网膜病变、白内障、黄斑性变、青光眼四种常见致盲眼病的自动诊断。希望通过人工智能的方式,实现在无需驻场眼科医生的情况下实现快速准确的眼病筛查,为眼科医生提供有效的转诊,提高他们的诊断效率。在眼科诊所使用人工智能进行诊病前筛查,可以降低医生尤其在高强度工作环境下,由于疲劳或情绪波动所带来的误诊、漏诊。据澳大利亚眼科研究中心的的实验结果显示,HealgooAI 的分级准确率已达到了眼科专家级别的水平。

AI 算法的准确度离不开海量的训练数据。DeepMind 透露,训练数据来自 Moorfields 眼科医院的临床病例,但是,原始数据并不能直接用于训练,因此 DeepMind 团队还做了数据清洗、典藏和标注的工作,他们认为自己已经建立了「全世界最好的可直接用于机器学习的眼部研究数据库」。

基于智能筛查眼底相机这一款便携、易操作的拳头产品,至真力求将等一线医疗资源进一步下放到基层地区,代黎明表示:“如果所有的眼科医疗影像工作都交给三甲医院去处理,这是完全承载不过来的,同时这还会造成极大的资源分配不均以及浪费,所以我们希望通过AI去推动更多的基层服务的落地。”

河谷互动技术总监孟巍告诉我们,HealgooAI之所以拥有眼科专家级别的阅片能力,是因为它能不断的进行深度学习,提高诊断的能力。“我们通过使用国际上最新的Deep Learning 技术, 建立了一个超过20万张眼底照片组成的训练集,每张眼底照片都由两名以上的专家级眼科医师进行标注诊断结果。这一训练集被用来训练HealgooAI的深度神经网络,经过不断地训练,优化最终实现了HealgooAI超强的诊断能力。为检验算法的准确性,我们使用了超过7万张训练集之外的眼底照片建立了一个验证数据集,经过不断的训练,验证,优化,最终实现了HealgooAI的高准确性。据了解,HealgooAI的诊断速度达到了20张眼底照片/秒,相当于600名眼科专家同时工作。

据《金融时报》报道,近年来,美国食品药物监督管理局批准的医疗人工智能算法数量正大幅增加,从 2017 年的全年 2 项增至 2018 年的每月 1 – 2 项。其中,有一项来自创业公司 IDx 的算法和 DeepMind 一样,可以实时扫描和诊断糖尿病性视网膜病变,并已在整个欧洲的临床护理中得到应用。

相比于传统台式眼底相机体型笨重不便携、拍摄操作难度高、价格昂贵不易于大规模普及推广这三大痛点,至真便携化、智能化自动采集并拍照的方式解决了前两个问题,使得其更加适合于基层地区多样化的场景需求。而在价格方面,代黎明表示也将比行业内的产品更加具备性价比优势。

登录澳大利亚,第一个投入临床试用的人工智能

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与此同时,至真还进一步推动与区域产业核心资源的合作,希望借助他们的产业优势来增强公司的整体服务能力。同时公司也更着意于通过智能筛查眼底相机与其建立首次链接之后,后续能够进一步开展更加深度的眼健康后市场服务——“我们更看重的还是眼科医疗后服市场”,代黎明表示。

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IDx 的产品已经获得 FDA 批准. 图片来自:IDx

据介绍,作为本次融资领投方,此次出资的资金来源主要由金浦旗下分别负责医疗健康和智能科技方向的两支产业基金构成。作为上海金融发展投资基金的管理人,金浦投资主要由上海国际集团、江苏沙钢集团、华泰证券以及横店集团等集团部门共同出资设立,有着强大的产业资源,此次入资也将为至真带来基层医疗服务场景的扩从以及智能硬件领先力等方面的资源能力提升。

HealgooAI在澳大利亚投入临床试用

百度同样在尝试将 AI 用于眼部疾病诊断上。

目前至真互联的营收主要源自于与大型机构的合作,产品已正式落地国内多家大型医院,并且与国内近千家医联体、社区连锁诊所、基层内分泌科、流动筛查中心等机构签订了长期合作协议,营收规模接近千万级。

据最新的资料显示,2017年5月,河谷互动的HealgooAI正式在澳大利亚墨尔本全科医生诊所正式投入临床试用,作为协助当地的全科医生(GP)进行眼病筛查的工具,为患者提供4种眼科疾病的专业辅助诊断,在当地得到了广泛的好评,通过实践验证了人工智能医疗产品在眼科医疗领域的可行性,成为了全球首例人工智能医疗产品投入临床应用的案例。

2018 年,百度推出了 AI 眼底筛查一体机,它集合了眼底相机和人工智能算法,同样用于青光眼、黄斑病变、糖网病等眼部疾病。

由于主要注重于精英化人才的引入,目前公司员工几十人,本轮融资后将会加大人才引进力度。与此同时,公司还将加大对于产品研发、运营管理等方面的投入,并进一步围绕眼科延伸出来的健康管理等医疗服务后市场开展积极布局。

人工智能作为一门新的技术科学,理论和技术日益成熟,应用的领域同样也在不断的扩大,而医疗行业作为人类生活最重要的领域,在不久的未来,人工智能+医疗必然会引起意想不到的变革。这也是此次远程眼科学会众多学者与专家们共同关注与研究的课题之一。

从拍摄眼底照片到出诊断结果,AI 眼底筛查机只需 10 秒,百度在官网介绍称, AI 的敏感性(敏感性越高,漏诊概率越低)、特异性(特异性越高,误诊概率越低),都达到了 94%,「超过了大多数的阅片医生,达到了三甲医院主任医师的水平」。

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百度 AI 眼底筛查一体机实物图. 图片来自:百度

和 DeepMind 针对 OCT 图像进行分析不同,百度眼底筛查一体机以拍摄的二维眼底图为输入,映射回真实的三维眼底形态,并通过算法评估眼部疾病风险。

金沙国际,一家已经获得中国食药监局二类医疗器械注册证书,产品已正式上市销售的相关创业公司创始人介绍过两种方法的差异,「眼底彩照是二维数据,OCT 是三维切片数据,二者之间类似胸透和 CT 的区别。通过眼底彩照可以诊断病灶在哪里,但具体是什么问题、病灶的形状、大小则需要通过 OCT 数据诊断。 」

不过,百度的落地行动做得很快。2018 年的百度世界大会上,李彦宏宣布将向全国 500 个贫困县医疗点捐赠 AI 眼底筛查一体机;一些眼科专家已经带着 AI 眼底筛查一体机在广东德庆县等地进行了多次义诊活动。

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AI 可以帮助医生进行更快的诊断,患者的眼部疾病数据也会被用于增加数据库的规模,帮助算法改进。

从人工智能巨头的举动来看,眼部疾病诊断是一个有望让 AI 真正落地的场景。Moorfields 眼科医院的医生 Pearse Keane 说,「我们必须和对待其他医疗设备一样,以严苛的标准对待算法,但我个人的看法是,眼科将成为第一个被人工智能彻底改变的医疗行业。」

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