國內首張AI“影像輔助診斷”軟體三類證頒發,MR腦腫瘤率先衝出重圍

動脈網VCBEAT發表於2020-06-16

疫情大考之後,國內首張AI影像輔助診斷領域三類證近日迎來破局。6月12日,國家藥品監督管理局釋出訊息,安德醫智旗下BioMind“天醫智”的顱內腫瘤磁共振影像輔助診斷軟體透過了NMPA三類醫療器械審批。

該產品是由天壇醫院和安德醫智聯合成立的"神經疾病人工智慧研究中心"研發,是首個藥監局獲批的、以“影像輔助診斷”命名的醫療AI軟體。 image.png

 據悉,安德醫智科技有限公司總部設立在北京,並在新加坡、盧森堡成立了全資子公司。此次獲批使其成為中國首張在AI影像輔助診斷領域、基於深度學習技術而獲批的三類證。

 市場已沉寂許久,安德醫智為何能在此時破局?顱內腫瘤AI產品的獲批又能給行業帶來什麼啟示?

透過層層考量的產品究竟是什麼?

本次獲批產品為BioMind “天醫智”中的MR顱內腫瘤AI輔助診斷軟體,它針對數十萬例病理驗證的腦腫瘤資料,運用深度學習演算法,能夠實現顱內腫瘤(如腦膜瘤、聽神經瘤、髓母細胞瘤、膠質瘤等)的人工智慧精確診斷,診斷準確率超過90%,有的病種診斷準確率更超過96%。並自動生成一份結構化報告,包括腫瘤位置、體積等精準資訊,幫助醫生快速診斷並提高放射科醫生對腦腫瘤的診斷能力。

談起以顱內腫瘤為研發物件時,安德醫智技術長吳振洲回憶當時的決策:“主要還是出於對市場規模與技術複雜度的考慮。由於MR是多序列影像,分析難度較大,加之顱內的情況比較複雜,國內研究MR顱內腫瘤的企業屈指可數,這是我們的機會。”

從市場來看,城市化、工業化、老齡化及全球化程式的加劇, 以及生態環境惡化、生活方式改變、生物學和遺傳學因素的影響,惡性腫瘤的危險因素暴露頻率與水平均不斷增長,全世界惡性腫瘤發病率和死亡率均呈上升態勢,嚴重威脅人類健康和社會經濟發展。

中樞神經腫瘤的影像存在“同影異病、同病異影”,因此不能僅僅依靠影像徵象推斷,必須以患者病史、臨床症狀、體徵以及其他相關輔助檢查等作為判斷依據。這意味,一個合格的醫學影像工作者除了掌握疾病的影像診斷知識以外,也要了解並掌握疾病的病因、病理、臨床症狀、體徵、化驗室檢查指標,甚至治療原則等一系列臨床知識,並且要形成綜合分析形態學和功能學上的各種徵象,多因素權衡、綜合判斷的縝密邏輯思維,才能逐步提高腦腫瘤診斷的準確性、全面性。這樣的積累和學習歷程,導致優秀影像工作者的培訓時間週期很長,影像醫師數量的增長遠遠無法滿足日益增長的診斷工作工作強度。

所以,安德醫智要解決的,實際上是醫療資源缺乏的問題。透過AI輔助診斷,安德醫智慧夠賦能醫院和醫生,助力解決診療水平嚴重不均衡的問題。正如前不久安德醫智作為央視《對話》唯一邀請到場的醫療AI企業代表,所傳遞給全國人民的社會使命那樣:醫療人工智慧可以作為優質醫療資源下沉的工具,提高基層醫院臨床醫生的診療水平,讓老百姓在家門口就可以享受高水平的診療服務,這也是醫療人工智慧真正的意義所在。

據安德醫智中國區CEO李晶珏表示:“醫療人工智慧產品的‘智’和‘能’,應該有區別於其他領域AI的特殊內涵。‘智’應該代表頂級醫院一流專家的智慧和臨床經驗。輸入決定輸出,這是基礎。‘能’應該代表賦能臨床醫生,特別是能夠提高基層醫院臨床醫生的診療水平。BioMind“天醫智”透過與天壇醫院的通力合作,運用深度學習演算法模型,對近十年百餘萬例腫瘤影像的病例進行系統訓練,同時融合了頂級醫院專家的臨床經驗。

走向全病種

除了上述獲批的AI輔助診斷軟體外, BioMind“天醫智”系列產品還覆蓋頭部、頸部、心臟、血管、乳腺等多器官、多病種精確診斷,致力於成為覆蓋全身的CT、MR影像AI輔助診斷產品,實現AI輔助診斷預警、風險評估等功能,能夠深入參與醫院核心醫療服務流程。據悉,目前BioMind“天醫智”其他系列產品也正在進行臨床試驗及三類證註冊申報。

“基於單部位、單病種等單一場景的AI應用,臨床的應用價值有限,只是醫療AI發展的過渡。‘天醫智’的研發從頭部的神經系統疾病開始,到心臟、乳腺再到心血管等胸部、腹部疾病的輔助診斷,實現多部位、多病種的AI應用,是我們未來的產品整體研發方向。”李晶珏曾在接受媒體採訪時表示。

這種體系化、流程化的產品形態,一方面以常見病、多發病、急重病的真實應用場景為立足點,真正滿足醫師日常工作的需求;另一方面不止是輔助醫生對疾病定性診斷,更重要的是實現了對疾病未來發展的精確風險評估和臨床輔助決策。

借用芝加哥大學醫學中心放射醫學主席 Paul Chang在2019年RSNA上所說:“只有當我們將目光轉向於臨床的需求、應用和價值時,我們才真正開始理解AI了。”對此,李晶珏說,BioMind “天醫智”以風險評估為核心,以流程最佳化為特色,可以在放射科影像、急診、神內、神外、神經介入、心內、乳腺外科等院內多個科室應用,能夠滿足不同臨床需求。

也許,BioMind在更新迭代中不斷將AI嵌入診療一體化,正是對上述AI本質的最好實踐。

人工智慧高標準過審,需要解決什麼問題?

那麼,為什麼安德醫智的顱內腫瘤AI診斷產品能夠突破重圍透過審批,動脈網對採訪內容進行了整理,嘗試找出審批背後的邏輯。

“在對待醫療AI審批這件事上,國家藥監局註冊司及器審中心相關人員的專業和高效的服務,可以說是令人印象深刻。”李晶珏告訴動脈網。

其實,許多人工智慧醫療產品遲遲不能透過審批,很有可能是卡在了臨床試驗這一環節。據悉,很多醫療AI企業產品沒有進行有效的臨床試驗,尚未進入審批環節。

也正是因為臨床試驗環節,產品不能體現非劣效性與優效性。

在評價臨床試驗的療效時,非劣效性試驗是檢驗一種藥物是否不劣於另一種藥物的試驗,多用於有客觀療效指標的臨床研究中,如抗菌藥物的臨床終點、心血管治療中的不良事件、腫瘤治療中的死亡或進展等。而優效性試驗是檢驗一種藥物是否優於另一種藥物的試驗,一般對於以安慰劑作為對照的試驗常用優效性試驗。

在醫療人工智慧器械的審批之中,非劣效性與優效性的定義雖形不同,但神相似。一個AI產品要證明自身具備優效性或非劣效性,必須證明該產品是有應用價值的,或相對於已有的產品具備優勢。因此,臨床試驗設計無疑成為了透過審批的關鍵一環。

另一個問題在於資料來源。在人工智慧興起的階段,企業透過各種渠道獲得醫療資料並用於AI學習,但隨著《深度學習輔助決策醫療器械軟體審評要點》、《醫療器械生產質量管理規範附錄獨立軟體》的釋出,網路安全的逐漸規範化,企業在透過審批時必須向器審中心解釋訓練資料的有效來源,這導致部分企業不得不重新訓練AI產品。

由此反觀,本次順利獲批的BioMind“天醫智”顱內腫瘤MR輔助診斷軟體,安德醫智給出了很好的實踐答案——不侷限在疾病的早期篩查上,而是能夠對疾病做出進一步的精確診斷、分級預警、風險評估,使其有了真正參與診療環節與決策的臨床價值。

認清形勢,方能找到問題

那麼,對於上述提到的眾多問題,企業應該怎樣解決?未來又將如何發展?從安德醫智的經歷之中,我們可以歸納出三條路徑。

一、找到合適的應用場景

很長一段時間以來,我們一直將人工智慧在醫療的應用稱之為“AI+醫療”,其定義似乎是將AI看作了主題,用以推動醫療的發展。但在實際之中,隨著越來越多的場景開始使用人工智慧,但又不完全依賴於人工智慧,人們逐漸發現,場景決定了AI的應用,AI賦能於已有的場景——“醫療+AI”才是正道。

回到影像,現有的許多影像裝置——CT、MRI、彩超、心電、腦電、X光等——都或多或少地應用了人工智慧。但是要讓人工智慧真正發揮作用,企業絕對不能陷入“一個功能等於一個產品”的陷阱。

舉個例子,如果有患者出現發熱頭疼的時候,醫生實際上不能判斷患者患病的具體情況。患者做了MRI後,如果只是單一功能的產品,如腦出血檢出,並不能滿足醫生的要求。醫生需要的,是擁有一款能夠判斷患者腦部狀態的人工智慧。用行業的說法來講,醫生需要至少針對某一部位“全病種”的人工智慧產品。

這是發展趨勢,也是企業設計臨床實驗的可選路徑之一。從現有情況來看,以安德醫智為引領的醫療AI企業選擇並實踐了這個方向——嘗試打造能夠診斷多部位、多病種的產品。

二、選取有效資料

找到合適的場景後,企業便需要利用資料來打磨產品,但資料的獲取沒有那麼簡單。

從現有的演算法機制來看,如果用基層醫療的有效資料培養AI產品,那麼這個AI產品的最高水平只可能停留在通用於基層醫療,無法更無力向大型醫院延伸。

“對於乳腺癌、腦腫瘤等疾病的診斷,不同層次的醫院相差太多,如果隨意選用資料,很有可能訓練越多,準確性越差。”吳振洲表示。

所以,醫療人工智慧產品要想在三甲醫院落地,必須使用頂級醫院的高質量資料,深度學習頂級專家的“金標準”臨床經驗,才能保證AI的準確性。

三、製造有效的門檻

過去很長一段時間,人工智慧的醫療門檻或許沒有那麼明顯——只要能夠獲得高質量的資料,企業便能在迅速後來居上,如今一切都已改變。

“很多人工智慧企業不久後就會發現,過去的開源演算法開始不那麼管用了。當我們逐漸向全病種邁進時,單任務的深度學習演算法已經無法應對需求,多工演算法將是大勢所趨。”吳振洲說,安德醫智自成立伊始,就有一支“學霸型”研發團隊,均來自哈佛、麻省理工、新加坡國立、清華、中科院等深度學習領域頂尖高校,尤其擅長多病種的同步分析。

所以,除了繼續爭奪高質量、有效的人工智慧資料,下一階段,醫療人工智慧企業必須在演算法層面尋找突破。 

寫在最後

總的來說,2020年有了安德醫智的醫療人工智慧器械三類證獲批的良好開端,但醫療人工智慧的發展之路依然漫長。俯瞰現有的醫療影像AI市場,企業與企業之間甚至談不上競爭——少有人能夠給出成熟的人工智慧產品。

所以,承載著眾多醫療人工智慧從業者努力的三類器械審批固然重要,但對於企業而言,更重要的還是繼續深耕演算法、尋找資料、立足醫療,以從根本上改變現有的醫療人工智慧格局。而已經拿到三類證的安德醫智,將繼續在此賽道上加速。

正如安德醫智所說:“醫療AI的價值本質在於解決臨床需求,如何在以後的佈局中以臨床需求為出發點,利用AI技術賦能醫療,是我們一直以來在行業的立足點,也是接下來始終需要堅守的初心”醫療人工智慧任重道遠,但所幸透過包括安德醫智在內的眾多醫療AI從業者的努力,曙光初現、未來可期。

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