同調醫學:雲上的「醫療精兵」是如何煉成的?

2020-12-17 甬上財經

【尋找投資價值企業】專訪之二十九

大數據、雲計算、人工智慧等數位技術的出現為未來生活的發展打開了想像空間,人們對於它們所帶來的高效、便利與智慧化應用寄予了厚望。醫療領域,就是有待接受數字賦能的重要場景之一。

在過去,這個融合的設想受到專業的領域知識、高技術壁壘、複雜的業務模塊、平臺底層技術固化等因素的限制,讓醫療「上雲」、在醫院鋪開數位化的嘗試一直行進的比較艱難,但是這片藍海依舊吸引了許多高技術企業湧入探索。

同調醫學科技有限公司就是這批「攻堅大軍」中的一員,他們以腫瘤放射治療為切入口打造了一個雲平臺,不僅讓病例數據上雲共通,還通過專業技術延伸,展現了精準醫療、智慧醫療的無窮魅力。

行業催生數位化工具

腫瘤,已經是現代社會中的常見疾病,近百年來,人類圍繞腫瘤的發病機制、預防、診斷以及治療進行了孜孜不倦的探索。

目前,主要的腫瘤治療手段有三種,分別是放療、手術、化療。隨著新醫藥改革的推進以及治療效果的檢驗,腫瘤放射治療的需求量正在不斷提升。但是隨之表現出來的,就是在這個行業沉澱了多年的四個難題——

首先是連接性問題。許多醫院的數據訪問還停留在PC或者Client/Server時代,訪問病例信息收到機器型號、地點、 時間的強烈限制,還沒進入Web時代,更未能有效利用無線網際網路帶來的便利。

其次是信息檢索困難。放療影像、計劃資源在各醫院間互不共享,病例特徵進行查詢,難以為多中心臨床試驗提供支持,難以支撐大規模的科研需求。

然後是資源共享渠道不通暢。病例信息形成孤島,大量的數據僅僅封閉在單個醫療機構或者醫療設備中,難以檢索查詢,難以科學地以圖像特徵,也無法支撐臨床和科研對大數據檢索的需求。

最後是專業人才依舊缺乏,基層放射治療計劃質量參差不齊,尤其表現為治療方案設計效率低,耗時長。

「醫療行業的雲平臺建設開展艱難,一方面是因為醫療數據的保密性和敏感性比較強,另一方則是對雲平臺搭建企業的要求比較高,需要研發人員對於醫學專科知識以及醫療流程有著清晰的認知。不過目前醫療數據的重要性已經凸顯,大量數字信息的積累可以幫助提高診療效率和質量,一些數位化工具也讓專業人士的主體影響力進一步延伸,緩解醫療資源緊張的問題。醫療上雲,已經逐漸成為一道『必選題』。」同調醫學科技有限公司的創始人周寅博士介紹道。

在這種背景下,曾供職於美國i2、Agilent等公司和美國MD Anderson癌症中心,對於生物物理以及計算機網絡科學有著深入研究的周寅博士回國創業,帶領團隊以腫瘤放療為突破口,參與設計醫療專科雲平臺的研發工作。

人工智慧打造雲上「醫療大腦」

放療不同於手術、更不同於藥物治療,是一種需要多位不同知識背景的專業人員緊密配合、多個環節層層質控的高科技、高精度治療手段。一方面,在放療的環節中,參與的專業人員包括了醫生、護士、物理師、劑量師、技師、加速器工程師、軟體和網絡工程師等多主體;另一方面,腫瘤病人到放療科就診,至少需要經過製作體膜、模擬定位、影像採集、靶區勾畫、製作計劃、計劃評估、計劃質控等一系列步驟,才能最終開始為病人執行放射治療。

看似高度依賴於人員參與的醫療環節,雲平臺要如何發揮作用呢?

「我們要做的事情,就是在滿足各個醫療環節的功能需求上,儘可能降低難度。」周寅博士概括道。

據介紹,在腫瘤放射治療正式開始前,醫生需要根據病人的CT等影像資料設計一個射線方案。比較理想的情況就是使射線精準聚焦於腫瘤,而儘量減少對其他身體組織的傷害,這其中就會涉及大量的模擬定位工作。一般來說,醫生可能要根據病人的立體影像,勾畫幾十張甚至上百張的圖像。

但是,在人工智慧等數位技術的支持下,這些重複性高、繁瑣的工作是可以簡化的。周寅博士解釋道:「在我們的平臺上,軟體通過對於一些組織器官的學習,可以進行自動辨別。醫生只需要把病人的影像資料上傳到平臺,軟體就可以按照設定的權重數據,完成勾畫靶區的工作,醫生只需要做審核調整工作即可,大大減少了人力的投入。」

除此之外,勾畫靶區的任務完成後,往往還需要專業的物理師、計量師通過大量的數學計算來完成整體方案優化,而在同調醫學團隊設計的腫瘤放射治療雲平臺上,只要設定好相關的計算函數,這個工作量也可以被節省下來,還能在一定程度是上減少了人工失誤的可能。據了解,利用這個雲平臺,一個病人的手術方案設計流程已經可以節省2到7天的時間。

「我們把自己的軟體比喻成雲上的『醫療大腦』,專家們為我們提供處方,我們軟體負責治療方案的設計和優化。目前,除了一些極端困難的特別病例,我們平臺自動設計的90%放射治療方案已經不遜色於專家了。」周寅博士表示。

實際上,以腫瘤放射治療的應用為切口,這個雲平臺的搭建還為推開其它醫療的精準智慧醫療的大門提供了鑰匙。目前,同調醫學研發的這個雲平臺已經應用於中國醫學科學院腫瘤醫院、中山大學腫瘤防治中心等十幾個頂級腫瘤醫院之中。

隨著病例數據的進一步積累,平臺將延伸出更多可能,加快推進醫聯體服務、落實分級診療制度提供助力。當然,底層架構的完善也可以讓平臺應用於更多科室的醫療過程中,實現從平臺化、生態化走向智能化、產業化。

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