同调医学云上的医疗精兵是如何炼成的

专访之二十九

大数据、云计算、人工智能等数字技术的出现为未来生活的发展打开了想象空间,人们对于它们所带来的高效、便利与智慧化应用寄予了厚望。医疗领域,就是有待接受数字赋能的重要场景之一。

在过去,这个融合的设想受到专业的领域知识、高技术壁垒、复杂的业务模块、平台底层技术固化等因素的限制,让医疗“上云”、在医院铺开数字化的尝试一直行进的比较艰难,但是这片蓝海依旧吸引了许多高技术企业涌入探索。

同调医学科技有限公司就是这批“攻坚大军”中的一员,他们以肿瘤放射治疗为切入口打造了一个云平台,不仅让病例数据上云共通,还通过专业技术延伸,展现了精准医疗、智慧医疗的无穷魅力。

行业催生数字化工具

肿瘤,已经是现代社会中的常见疾病,近百年来,人类围绕肿瘤的发病机制、预防、诊断以及治疗进行了孜孜不倦的探索。

目前,主要的肿瘤治疗手段有三种,分别是放疗、手术、化疗。随着新医药改革的推进以及治疗效果的检验,肿瘤放射治疗的需求量正在不断提升。但是随之表现出来的,就是在这个行业沉淀了多年的四个难题——

首先是连接性问题。医院的数据访问还停留在PC或者Client/Server时代,访问病例信息收到机器型号、地点、时间的强烈限制,还没进入Web时代,更未能有效利用无线互联网带来的便利。

其次是信息检索困难。放疗影像、医院间互不共享,病例特征进行查询,难以为多中心临床试验提供支持,难以支撑大规模的科研需求。

然后是资源共享渠道不通畅。病例信息形成孤岛,大量的数据仅仅封闭在单个医疗机构或者医疗设备中,难以检索查询,难以科学地以图像特征,也无法支撑临床和科研对大数据检索的需求。

最后是专业人才依旧缺乏,基层放射治疗计划质量参差不齐,尤其表现为治疗方案设计效率低,耗时长。

“医疗行业的云平台建设开展艰难,一方面是因为医疗数据的保密性和敏感性比较强,另一方则是对云平台搭建企业的要求比较高,需要研发人员对于医学专科知识以及医疗流程有着清晰的认知。不过目前医疗数据的重要性已经凸显,大量数字信息的积累可以帮助提高诊疗效率和质量,一些数字化工具也让专业人士的主体影响力进一步延伸,缓解医疗资源紧张的问题。医疗上云,已经逐渐成为一道‘必选题’。”同调医学科技有限公司的创始人周寅博士介绍道。

在这种背景下,曾供职于美国i2、Agilent等公司和美国MDAnderson癌症中心,对于生物物理以及计算机网络科学有着深入研究的周寅博士回国创业,带领团队以肿瘤放疗为突破口,参与设计医疗专科云平台的研发工作。

人工智能打造云上“医疗大脑”

放疗不同于手术、更不同于药物治疗,是一种需要多位不同知识背景的专业人员紧密配合、多个环节层层质控的高科技、高精度治疗手段。一方面,在放疗的环节中,参与的专业人员包括了医生、护士、物理师、剂量师、技师、加速器工程师、软件和网络工程师等多主体;另一方面,肿瘤病人到放疗科就诊,至少需要经过制作体膜、模拟定位、影像采集、靶区勾画、制作计划、计划评估、计划质控等一系列步骤,才能最终开始为病人执行放射治疗。

看似高度依赖于人员参与的医疗环节,云平台要如何发挥作用呢?

“我们要做的事情,就是在满足各个医疗环节的功能需求上,尽可能降低难度。”周寅博士概括道。

据介绍,在肿瘤放射治疗正式开始前,医生需要根据病人的CT等影像资料设计一个射线方案。比较理想的情况就是使射线精准聚焦于肿瘤,而尽量减少对其他身体组织的伤害,这其中就会涉及大量的模拟定位工作。一般来说,医生可能要根据病人的立体影像,勾画几十张甚至上百张的图像。

但是,在人工智能等数字技术的支持下,这些重复性高、繁琐的工作是可以简化的。周寅博士解释道:“在我们的平台上,软件通过对于一些组织器官的学习,可以进行自动辨别。医生只需要把病人的影像资料上传到平台,软件就可以按照设定的权重数据,完成勾画靶区的工作,医生只需要做审核调整工作即可,大大减少了人力的投入。”

除此之外,勾画靶区的任务完成后,往往还需要专业的物理师、计量师通过大量的数学计算来完成整体方案优化,而在同调医学团队设计的肿瘤放射治疗云平台上,只要设定好相关的计算函数,这个工作量也可以被节省下来,还能在一定程度是上减少了人工失误的可能。据了解,利用这个云平台,一个病人的手术方案设计流程已经可以节省2到7天的时间。

“我们把自己的软件比喻成云上的‘医疗大脑’,专家们为我们提供处方,我们软件负责治疗方案的设计和优化。目前,除了一些极端困难的特别病例,我们平台自动设计的90%放射治疗方案已经不逊色于专家了。”周寅博士表示。

实际上,以肿瘤放射治疗的应用为切口,这个云平台的搭建还为推开其它医疗的精准智慧医疗的大门提供了钥匙。目前,同调医学研发的这个云平台已经应用于中医院、中山大学肿瘤防治中心医院之中。

随着病例数据的进一步积累,平台将延伸出更多可能,加快推进医联体服务、落实分级诊疗制度提供助力。当然,底层架构的完善也可以让平台应用于更多科室的医疗过程中,实现从平台化、生态化走向智能化、产业化。



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