近日，第24屆國際醫(yī)學(xué)圖像計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助干預(yù)會(huì)議（下文簡稱MICCAI 2021）論文錄用結(jié)果揭曉，2021年國際計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別大會(huì)（下文簡稱CVPR 2021）閉幕，深睿醫(yī)療共計(jì)有18篇代表最新科研成果的論文被這兩個(gè)會(huì)議收錄，體現(xiàn)了深睿醫(yī)療在AI算法領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新能力，也代表了以深睿醫(yī)療為代表的國內(nèi)醫(yī)療AI行業(yè)已在全球領(lǐng)跑。

重視研發(fā)，深睿醫(yī)療多篇論文獲行業(yè)頂會(huì)收錄

一年一度的MICCAI是跨醫(yī)學(xué)影像計(jì)算（MIC）和計(jì)算機(jī)輔助介入（CAI）兩個(gè)領(lǐng)域的頂級(jí)綜合性學(xué)術(shù)會(huì)議，被公認(rèn)為具有頂級(jí)的國際影響力和學(xué)術(shù)權(quán)威性。這一醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的“奧運(yùn)會(huì)”吸引了眾多來自醫(yī)學(xué)圖像計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助干預(yù)方向的生物醫(yī)學(xué)研究人員、工程師和臨床醫(yī)生共同參與。能夠入選MICCAI的論文，往往代表了該領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)水平。

即將于9月底10月初舉行的MICCAI 2021共計(jì)收稿1631篇，最終錄取533篇。這其中，深睿醫(yī)療表現(xiàn)不俗，共計(jì)8篇論文被收錄。

CVPR則是IEEE一年一度的學(xué)術(shù)性會(huì)議。在各種學(xué)術(shù)會(huì)議統(tǒng)計(jì)中，CVPR是世界頂級(jí)的計(jì)算機(jī)視覺會(huì)議，主要內(nèi)容是計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別技術(shù)。這一會(huì)議有著很強(qiáng)的影響力和很高的排名，也是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域三大盛會(huì)之一。

近年來，由于計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的迅速發(fā)展，CVPR的論文錄用競爭十分激烈——今年的CVPR2021僅在7015篇有效投稿中錄用1663篇，錄用率僅23.7%。其中，深睿醫(yī)療共有10篇與香港大學(xué)、北京大學(xué)、廈門大學(xué)、中山大學(xué)和香港中文大學(xué)合作的科研成果被CVPR2021收錄。 這意味著深睿醫(yī)療在計(jì)算機(jī)視覺研究領(lǐng)域已達(dá)到國際前沿的技術(shù)水平。

在深睿醫(yī)療被收錄的18篇論文中，有三篇論文具有代表性，在CT肺結(jié)節(jié)良惡性分類、乳腺X線影像良惡性分類和早急性腦梗分割和檢出方面取得了創(chuàng)新性突破，已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

>>>>CT肺結(jié)節(jié)良惡性分類

今年被MICCAI 2021收錄的題為“CA-Net: Leveraging Contextual Features for Lung Cancer Prediction.”的論文，是深睿醫(yī)療與北京大學(xué)合作針對(duì)肺癌的早期診斷在肺結(jié)節(jié)良惡性分類方面取得的成果。

目前，肺癌的發(fā)病率居高不下，隨著各個(gè)公司肺結(jié)節(jié)AI輔助篩查軟件相繼獲批NMPA三類證, 肺結(jié)節(jié)良惡性分類成為接下來需要攻克的非常重要的方向，在這個(gè)方向上深睿已經(jīng)有很深的積淀。傳統(tǒng)上分類主要聚焦于結(jié)節(jié)的特征（如形狀、邊緣）進(jìn)行分類。利用上下文特征補(bǔ)充額外信息的方法在近期越發(fā)引起關(guān)注。臨床認(rèn)為上下文特征指結(jié)節(jié)周圍的特征結(jié)構(gòu),此類連同結(jié)節(jié)的特征可以更好的區(qū)分良惡性。

“深睿醫(yī)療這次的進(jìn)展是從上下文的角度去做，不光看這個(gè)結(jié)節(jié)本身的形態(tài)，還要看結(jié)節(jié)周邊區(qū)域的連帶關(guān)系。比如，結(jié)節(jié)周圍有沒有血管匯聚，或者結(jié)節(jié)是不是在胸膜附近對(duì)胸膜已經(jīng)形成了牽拉，這些都是對(duì)良惡性非常相關(guān)的表現(xiàn)形式?！鄙铑ａt(yī)療首席科學(xué)家俞益洲在接受動(dòng)脈網(wǎng)采訪時(shí)表示。

深睿醫(yī)療提出了上下文注意網(wǎng)絡(luò)（CA-Net），創(chuàng)新提出特征融合模塊，可以自適應(yīng)調(diào)整結(jié)節(jié)和結(jié)節(jié)間的上下文特征權(quán)重，同時(shí)提取了結(jié)節(jié)及其上下文特征，并進(jìn)行有效融合以區(qū)分良惡性質(zhì)。這種方式通過對(duì)結(jié)節(jié)周邊結(jié)構(gòu)的分析增強(qiáng)對(duì)結(jié)節(jié)良惡性的判斷能力，并在Data Science Bowl 2017數(shù)據(jù)集上取得性能領(lǐng)先。

>>>>乳腺X線影像良惡性分類

深睿醫(yī)療與北京大學(xué)合作的“DAE-GCN: Identifying Disease-Related Features for Disease Prediction.”是又一篇被MACCAI 2021收錄的科研成果。乳腺癌發(fā)病率位列中國女性惡性腫瘤第一名。學(xué)習(xí)圖像中真正與疾病相關(guān)的表征對(duì)于提升癌癥診斷模型的可信賴性，可解釋性和泛化能力非常重要。俞益洲表示：“從乳腺鉬靶圖像里抽取出來的特征，部分跟良惡性有關(guān)，部分則無關(guān)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于圖卷積網(wǎng)絡(luò)的特征解耦方法把有關(guān)的和無關(guān)的特征分別分解出來。通過把特征解耦和圖卷積網(wǎng)絡(luò)結(jié)合形成新的算法，從而實(shí)現(xiàn)良惡性分類。”

DAE-GCN的整體結(jié)構(gòu)（圖片來自論文）

深睿醫(yī)療在論文中提出了帶有圖卷積網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)編碼解耦模型（DAE-GCN），在基于自動(dòng)編碼器的框架中實(shí)現(xiàn)GCN模型指導(dǎo)下的解耦機(jī)制。乳腺X線良惡性分類任務(wù)在約2000病例上進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證，結(jié)果顯示這一模型相比于當(dāng)前國際領(lǐng)先的模型AUC均有提升，充分驗(yàn)證了算法的有效性。

>>>>早急性腦梗分割和檢出

MICCAI 2021還收錄了題目為“Symmetry-Enhanced Attention Network for Acute Ischemic Infarct Segmentation with Non-Contrast CT Images.”的論文。這是深睿醫(yī)療與東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院合作在早急性腦梗分割和檢出方面的科研成果。

雖然頭顱磁共振掃描可以較為準(zhǔn)確地診斷早急性腦梗，但其成本昂貴且掃描時(shí)間過長，加上我國醫(yī)院進(jìn)行該類檢查往往需要排隊(duì)多日，可能會(huì)貽誤最佳治療時(shí)機(jī)。CT掃描速度快且價(jià)格相對(duì)經(jīng)濟(jì)，但由于CT上的病灶密度變化很微弱，難以與正常組織進(jìn)行區(qū)分。故只適用于一般的腦卒中檢測。

為提升在CT掃描上診斷早急性腦梗的準(zhǔn)確度，論文提出了一種基于對(duì)稱性增強(qiáng)的早急性腦梗病灶分割方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在早急性腦梗分割和檢出方面比現(xiàn)有算法取得了更優(yōu)的性能。

俞益洲對(duì)此介紹說，“我們?cè)诨趯?duì)稱性建模的深度學(xué)習(xí)上又引入注意力機(jī)制，設(shè)計(jì)了一個(gè)算法。目前的效果超過了現(xiàn)在所有利用CT判斷早期腦梗的算法的效果。”

除此以外，另外五篇被MICCAI 2021收錄的論文內(nèi)容涵蓋了與病灶圖像對(duì)應(yīng)的偽健康圖像的生成技術(shù)、MRI數(shù)據(jù)采集與圖像重建的聯(lián)合優(yōu)化方法、先驗(yàn)信息與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的腦病灶分割算法、用于豐富病灶分割數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法、用于提高多類病灶分割精度的自監(jiān)督學(xué)習(xí)范式下的病灶區(qū)域修復(fù)技術(shù)。這些論文圍繞利用AI提高醫(yī)學(xué)圖像分析性能、圖像成像速度和病灶分割精度等方面取得了新的技術(shù)突破。

在被CVPR收錄的論文中，有三篇有關(guān)遷移學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)研究，分別在圖像分類、目標(biāo)檢測、語義分割這三個(gè)圖像理解核心問題上提出域適應(yīng)新算法。此外，與具體的醫(yī)療應(yīng)用場景有關(guān)的CVPR論文則分別針對(duì)眼底照片的視盤萎縮弧病變（PPA）早期預(yù)測、時(shí)間序列疾病預(yù)測、利用手術(shù)視頻自動(dòng)預(yù)測手術(shù)完成程度等問題提出了創(chuàng)新的解決方法。

注重科研轉(zhuǎn)化，深睿醫(yī)療見證AI中國力量崛起

除了在科研中重金投入，深睿醫(yī)療也非?？粗乜蒲谐晒霓D(zhuǎn)化，并將這些論文的成果應(yīng)用到深睿醫(yī)療的產(chǎn)品中。2020年，深睿的肺結(jié)節(jié)AI產(chǎn)品通過創(chuàng)新通道獲得NMPA三類證。不久前，深睿醫(yī)療也在CMEF發(fā)布了“神經(jīng)系統(tǒng)一站式AI解決方案”，推出了CTP輔助診斷功能。

俞益洲表示，作為深睿醫(yī)療重要的研發(fā)部門，深睿研究院是一個(gè)產(chǎn)品研發(fā)緊密結(jié)合型研究院?！拔覀儽旧砭拓?fù)責(zé)產(chǎn)品的核心算法研發(fā)，很多研究都是在產(chǎn)品研發(fā)的過程中發(fā)現(xiàn)了問題，然后去做研究，研究完成后成果馬上應(yīng)用到產(chǎn)品。這樣的技術(shù)占了大部分。”

同時(shí)，深睿研究院也會(huì)基于產(chǎn)品未來的規(guī)劃做一些前瞻性研究?！拔覀?cè)卺t(yī)學(xué)影像方面有各種不同的硬件設(shè)備。基于某種機(jī)型所拍影像訓(xùn)練出來的AI模型在其他硬件上效果可能會(huì)很差。我們?cè)贑VPR上發(fā)布的基于遷移學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)研究未來就可能應(yīng)用到產(chǎn)品中，增強(qiáng)產(chǎn)品的魯棒性，從而保證在不同的硬件設(shè)備上都有很好的一致性效果?！庇嵋嬷扪a(bǔ)充道。

自成立以來，深睿醫(yī)療就一直重視創(chuàng)新科研。截至2021年7月底，深睿醫(yī)療已申請(qǐng)或獲得授權(quán)近300項(xiàng)軟著及專利，并有著豐富的產(chǎn)品矩陣，在國內(nèi)AI醫(yī)療影像行業(yè)處于領(lǐng)跑。同時(shí)，深睿醫(yī)療與各大高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)及國內(nèi)知名醫(yī)療機(jī)構(gòu)在各類學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的論文累計(jì)影響因子已超500，僅2021年就已入選四個(gè)國自然項(xiàng)目。

尤其在乳腺鉬靶、顱內(nèi)動(dòng)脈瘤和肺部病灶診斷方向，深睿醫(yī)療處于國際領(lǐng)先水平。

以乳腺鉬靶為例，深睿醫(yī)療在AI頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議和期刊上發(fā)表多篇論文，展示了很高的技術(shù)水準(zhǔn)。

2020年年底，深睿醫(yī)療在Nature Communications上發(fā)表了用人工智能深度學(xué)習(xí)進(jìn)行顱內(nèi)動(dòng)脈瘤檢測的論文。作為國際上這一級(jí)別刊物發(fā)表的該方向的第一篇論文，代表了行業(yè)最高水準(zhǔn)。

基于公司長期在肺部疾病診斷方面的積累，深睿醫(yī)療還在肺部病灶檢測和診斷上達(dá)到了全球頂尖水準(zhǔn)——在以肺部疾病檢出和診斷為主題的2019年阿里天池?cái)?shù)字人體賽道中，深睿醫(yī)療在全球1635支隊(duì)伍中獲得了第一名的優(yōu)異成績。

這也是以深睿醫(yī)療為代表的國內(nèi)AI醫(yī)療影像行業(yè)崛起的縮影。隨著技術(shù)的提升，國內(nèi)AI醫(yī)療影像行業(yè)在全球的地位已經(jīng)十分重要。俞益洲認(rèn)為，近幾年國內(nèi)AI醫(yī)療影像行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。“我國目前醫(yī)療資源和病人的比例是失衡的。所以，就需要有包括AI技術(shù)在內(nèi)的高新技術(shù)來提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)的效率”，他表示。需求量大，產(chǎn)品就有更好的落地基礎(chǔ)。

在商業(yè)化道路上，深睿醫(yī)療也走在行業(yè)前列。目前，截至2021年7月底，NMPA審批通過了17張三類影像證。其中，深睿醫(yī)療手握兩張影像三類證，分別是“肺結(jié)節(jié)CT影像輔助檢測軟件”和“肺炎CT影像輔助分診與評(píng)估軟件”。其中，深睿醫(yī)療肺炎AI解決方案在湖北地區(qū)疫情期間就已經(jīng)在當(dāng)?shù)貜V泛應(yīng)用，助力疫情防控。近日，深睿醫(yī)療提供人工智能肺炎輔助診斷系統(tǒng)，助力南京定點(diǎn)新冠肺炎收治醫(yī)院-南京市第二醫(yī)院湯山院區(qū)科技抗疫。

在研發(fā)團(tuán)隊(duì)的持續(xù)努力下，深睿醫(yī)療的產(chǎn)品仍在不斷地提升和優(yōu)化，在助力臨床醫(yī)生快速、精準(zhǔn)檢出病灶的同時(shí)，提升了對(duì)病灶進(jìn)行定性和定量分析的能力。

寫在最后

在采訪的最后，俞益洲也提出了醫(yī)療AI需要面對(duì)的挑戰(zhàn)，并認(rèn)為正視挑戰(zhàn)未來或許有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)突破。

“如何把醫(yī)療領(lǐng)域存在的大量的跟主流深度學(xué)習(xí)不匹配的領(lǐng)域知識(shí)和醫(yī)療數(shù)據(jù)整合，從而得到更好的決策模型的挑戰(zhàn)。尊重領(lǐng)域知識(shí)的人工智能技術(shù)將成為AI賦能醫(yī)療的強(qiáng)勁力量?！?/span>

同時(shí)，他也表示，將科研成果運(yùn)用于臨床實(shí)踐是深睿醫(yī)療的使命。深睿醫(yī)療將秉承創(chuàng)新之心，在醫(yī)學(xué)人工智能領(lǐng)域不斷探索和前行，深度挖掘人工智能的創(chuàng)新應(yīng)用，加速AI前沿理論成果轉(zhuǎn)化，聯(lián)合科技的力量共同促進(jìn)AI醫(yī)療產(chǎn)業(yè)化的蓬勃發(fā)展。