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非公医院的“心病”与冠脉 AI 的“良药”

非公医院的“心病”与冠脉 AI 的“良药”

“我前两天接诊了一例冠状动脉瘤,很小的一个动脉瘤,后果却可能很严重。不发病时,患者跟正常人没有异样,动脉瘤一旦破裂,死亡危险极高。哪怕人恰好就在心外科,也很有可能来不及抢救。如果我们可以用技术手段,事先发现这个动脉瘤,挽回的就是一条生命。”

说出这句话的是韩月东,他是西安高新医院放射科的主任。近日,雷锋网在西安高新医院与医疗AI公司数坤科技的一次签约仪式上,见到了韩月东主任。

在雷锋网看来,医疗AI在非公医疗机构的应用并不常见,而AI产品在落地过程中,也多以“进入大三甲”为目标。非公医疗机构选择AI产品的逻辑是什么,实际的应用效果如何?围绕这些问题,雷锋网(公众号:雷锋网)和韩月东主任及数坤科技进行了一次采访。

一种比癌症更可怕的疾病

西安高新医院所处的西北地区是心血管疾病的“重灾区”。

韩月东说,“东北和西北的气候比较寒冷,居民饮食口味偏重,这种生活习惯比较容易引起心血管疾病。而且,天气变冷或情绪激动时,也很容易诱发心血管疾病。”

一个现实情况是,中国心血管病(CVD)患病率及死亡率处于上升阶段。由国家心血管病中心组织编撰的《中国心血管病报告2018》显示,心血管疾病人数超过2.9亿。并且,心血管疾病疾病的死亡率高于肿瘤这种让人“闻之色变”的疾病,占居民疾病死亡构成的40%以上。

另外,心血管病的死亡案例有一个特点:一半以上的人首次发作就是心肌梗死或者猝死。主要有两个方面的原因:第一,无症状;第二、缺乏定期检查。所以,早发现、早诊断、早治疗依然是关键。

韩月东表示, 在筛查环节,冠状动脉CT血管成像( CCTA)技术日渐成熟,是疑似冠心病患者首选的无创影像学检查方法,诊断冠心病的敏感性及阴性预测值高达100%,是筛查排除阻塞性冠状动脉疾病(Coronary artery disease, CAD)的可靠手段。

然而,冠脉 CTA对于医生来说,也是一个“甜蜜”的负担。

数坤科技CEO马春娥向雷锋网说到,“一位患者的心血管CT影像产生的数据在600M到1个G,会产生300多张图片。这意味着一个医生要把一个病人的冠心病CT影像看完,要用鼠标转动300次,而且病灶可能只是其中很狭窄的斑块,这就有点像是大海捞针。”

在后处理层面,一家三甲医院每天的平均冠脉CTA数量约为30例左右。计算下来,一位医生每天要处理至少9000张图片,工作量巨大,放射科科室医生很少准点下班。

而且,冠脉CTA的诊断过程往往至少需要花费2-3年经验的医师30分钟时间,对图像进行复杂的后处理,进行诊断和书写报告;审核医师还要对图像进行观察,对报告进行审核,又需要付出额外的时间。

诊断结果和报告质量往往受到医生个体差异的影响,工作量大,也导致漏诊误诊率高。

AI下沉, “喂饱”非公需求

韩月东所在的西安高新医院是当地的一家非公医院,也是全国最早的一家非公立三甲医院。西安高新医院网站上显示,2009年8月,该院通过陕西省卫生厅三级甲等综合医院评审,2017年6月顺利通过三甲复审。

即使是发展比较成熟的民营医院,也同样面临医疗资源紧缺的问题。

据雷锋网了解,西安高新医院的放射科医生团队有三十人,面对CTA的病例,韩月东依然觉得捉襟见肘,“人力资源和设备的压力非常大”。

韩月东说,西安高新医院本质上并不缺设备,现在放射科里就有一台飞利浦最新的128排CT,成像的速度和质量都非常好,病人的辐射剂量也非常少。但是,局限之处在于,CTA影像的后处理时间非常长、效率不高。

一位患者到医院做冠脉CTA,扫描成像的工作相对较快,但如果图像后处理能力跟不上,相当于所有工作堵在了后半程。前面做得再多再好,也无法开展全方位的工作。

值得一提的是,接触数坤科技的产品之前,采购二期设备时,韩月东曾经想引进一套网络型的后处理工作站,把好几台工作站组成一个局域网,来进行后处理工作。但是,业内一个普遍的情况是,网络版的工作站价格高,拥有众多大型设备、前沿技术的放射科往往是院内“花大钱”的部门。

所以,从经济成本的角度考虑,韩月东专门派人去考察了一下数坤科技的产品,包括数坤产品在其他医院的实际应用效果。

韩月东跟我们说,他当时的感受是“很震惊,甚至是改变了我们的工作流程,原先的三、四十分钟的处理时间可以缩减为五分钟。”

前段时间,韩月东专门拿院内的数据跑了一下系统:数坤AI 的后处理合格率可达到98%,冠脉狭窄的诊断正确率在90%左右。

他对这个结果很满意,“相当于十个人里面有九个人的诊断是正确的。”

韩月东认为,如果把部分繁琐的工作交给AI,医生可以在“把关”的环节注意力更加集中,也会有更多的时间去思考心血管疾病应该怎么治疗,做更多、更好、更前沿的临床研究。

非公医院的“心病”与冠脉 AI 的“良药”

(西安高新医院放射科医生在使用AI系统)

8月底,数坤科技与西安高新医院宣布正式商业合作,韩月东宣布“冠脉CTA检查报告半日可取”。

这其实是一个比较有“勇气”的事。韩月东说到,按照陕西省的要求,CT、磁共振这类大型设备检查出报告的时间一般是在48小时以内,西安高新医院可以在24小时之内出报告。

但是,在AI的帮助下,医院进一步地把时间缩短到半天。韩月东说到,“在国内,还没有多少医院可以有底气这么说。” 

同时,西安高新医院还宣布启动冠心病CCTA筛查项目。心血管病体检筛查是增量市场,设备运转潜力、放射科医生数量及诊断的能力,直接影响着医疗机构对冠心病体检筛查的质量与效率。

在韩月东看来,筛查项目是一个返利于患者的行为。但不是每一个人都要来。“我们的目的不是过度医疗,而是让存在危险因素的人群,根据自己的情况及早检查。而且,患者做检查时,不需要多花钱。原来的CT检查是多少钱,现在还是多少钱。”

AI取经高年资医生:400天与50个版本

韩月东所说的AI产品,是数坤科技的冠心病智能辅助诊断系统,覆盖了冠脉CTA后处理到出报告和打印胶片的全过程,可节约大量的时间。当患者做完心脏CTA的扫描,AI会自行对300多张的原始图像分析,自动重建并生成符合医生诊断时使用的曲面重建图、3D冠脉树、拉直图、探针图等。

马春娥认为,数据和算法的科学,可以将影像的处理等环节进行自动化,“片子拍出来,把它变成一个三维重建的数字心,进行定量的分析、病灶的判断和分析,形成结构化的报告,医生只要进行复核就可以了。”

非公医院的“心病”与冠脉 AI 的“良药”

(上海和天津两家医院的统计数据)

但是,事情一开始并不是那么一帆风顺。

在CTA影像中做血管精确分割是行业难题。此前,很少有公开方法和产品可以在无人工干预的情况下,实现临床实用标准级别的冠脉精准分割。

冠脉血管粗细不一,呈数量级差别。对于冠脉CT造影图像来说,目标的分割区域只占整张图的1/1000甚至1/10000的级别,这相当于人肉眼在百米之外找到一个小烧饼。

另外,在分割动脉的同时,还需要排除静脉的干扰,可以说在CT的所有切片上,精确找到对应的动脉血管区域难度极大。

2017年12月,数坤科技与友谊医院建立合作,共同打造冠脉AI产品。反复沟通后,双方决定采用了更为贴合临床的“合作创新模式”——从临床需求到产品创新。

数坤科技算法产品团队十多人,入驻友谊医院,向医生学习,打磨最适合临床的产品。一位家在上海的数坤人员,周一至周五高铁飞机到北京,周六日再回到上海在家办公,数坤算法人员开玩笑说,友谊医院是自己第二个家。

在马春娥看来,做医疗AI的团队,一定是跨界融合的团队。后来,数坤的算法工程师们不断与医生讨论、调整算法模型。从2D分割、到2.5D、3D分割,到混合使用,400天的时间里,数坤的团队迭代了至少50多个版本。

现在,数坤AI已经在首都医科大学附属北京友谊医院放射科成熟使用,冠脉CTA检查医生从4人减少到2人,每日病例检查数量平均增加了20例。

目前,马春娥介绍,“全国已经有近200家三甲医院用了我们冠脉AI,反响良好。”

武汉一家三甲医院使用了半年,出报告时间大幅度缩短。科室讨论后,决定把CTA成为科室常规检查,以避免手术时心血管方面的并发症。之前,影像科的医生不太愿意接单子,但是在AI的帮助下,影像科的工作更加轻松,约冠脉CTA截止时间从原来的下午五点延长到八点。

该医院的科室主任打算明年每天冠脉CTA做到100例以上,对于医院来说,每天多50例的检查,就能够创收8万元,一年就是1000多万的收入。该主任表示,“未来,掌握AI的影像科医生会越来越多地参与到MDT临床会诊中去。”

马春娥表示,“我们的冠脉CTA检查总量已经覆盖了全国数量1/6。心血管疾病基层数量巨大,AI医生真正走进非公三甲医院、基层医院,相当于将‘高年资数字医生’带到了最急需的一线,满足的不仅是医生和医院的急切需求,还有广大患者。”

在西安高新医院里,同样也有一名数坤的工作人员入驻在韩月东的放射科。韩月东认为,这点非常重要,他把这名工作人员拉进工作群,有什么问题就可以直接反馈给数坤的相关部门。“怎么样让这个系统操作更加简单,怎么样提高系统的准确率,有一个好的沟通流程是很有必要的。毕竟这个系统还有较大的提升空间。”

数坤科技的一名工作人员跟我们说,公司也开发了一个“小天使”小程序,专门让医生在调用PACS数据、进行相应的检索功能时,可以更智能地连接到医疗AI产品。“这个需求其实也是医生跟我们提的,如果医生没有面对面地提需求,我们也不会去开发这个东西。”

马春娥表示,在AI的推动下,医疗的发展正从以疾病为核心的模式,转向以患者为中心的模式。

AI对于民营医院的意义是什么?

AI在民营医院的应用并不多见。在采访中,韩月东对我们说,之所以引进AI产品,最根本的还是想改变民众对民营医疗机构的固有印象。

在政策的推动下,民营医院的发展进入了一个快车道。2015年,民营医院的数量超过了公立医院,截止到2018年3月底,民营医院数量达19139个,在数量上已经超过公立医疗机构。但是民营医院呈现出的一个特点是:多而不强。

整体来看,民营医院并不缺设备,缺的是医疗资源——一是医疗设备,二是医师数量。韩月东说到,虽然民营医院数量多,但是规模都比较小,而且技术水平与大型三甲医院相比仍有差距。 

医院的收入与医院的就诊人数呈正比,民营医院和公立医院在就诊量上的差距,决定了民营医院在诞生之初,就处于相对弱势的地位。

除此之外,韩月东说到,“不规范的操作、收费项目混乱等一系列的问题,对于民营医院的负面影响特别大。”

所以,人工智能对于民营医院等非公医疗组织来说,从特色打造到效能提升都具有很大的作用。对于AI在非公医院的意义,韩月东认为,主要表现在两点:

首先,AI具备专家能力,能帮助非公医院打造以某一病种的诊疗技术的优势;降低依赖专家等医生资源,控制成本,提升良好的业内声誉和患者口碑。 

其次,帮助医院为患者提供更好的服务。AI应用于科室、第三方机构、体检中心等,患者将享受更便捷的检查和治疗。

数坤科技CEO马春娥曾是IBM Waston技术孵化中国负责人,她说,AI是人类一个新的时代,每一个新的时代都会有伟大的企业出来,而AI公司一定不是商业模式创新,而是技术创新。

“技术创新解决的是供给的问题,AI作为一种新的生产力,结合垂直领域的痛点,把AI固化为产品、形成价值,然后让供给能力变得丰富起来。”

韩月东说,西安高新医院是该地区唯一的一家三甲医院,要服务上百万的人口。所以,一定要通过诚信的经营和技术的帮助,让医疗的供给关系更加平衡。

“这是我们的社会责任。医生提供的服务跟其他的服务业完全不一样,我们面对的是一个个鲜活的生命。如果我把一位患者治好了,挽回的不仅仅是一条生命,更可能是整个家庭的希望。”

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