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世界人工智能大會建立醫療AI標準數據集,AI發展仍需解決數據問題

2020-07-13 08:47
動脈網
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7月9日,為期三天的2020世界人工智能大會在上海世博中心開幕。此屆世界人工智能大會以“智聯世界、共同家園”為主題,聚焦“AI技術趨勢”、“AI賦能經濟”以及“AI溫暖家園”三大議題。

作為全新的產業變革核心驅動力,人工智能正重構生產、分配、交換、消費等一系列經濟活動各環節,形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求,催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式,尤其是在醫療領域,AI正重構大健康。

相比與過去的兩屆WAIC,今年的大會更為包羅萬象,寧光、孫春蘭、張文宏、吳凡,諸多行走在新冠疫情抗疫一線的領袖人物也齊聚于此,大會的話題變得更為多元。

大會之后,動脈網對整個WAIC 2020大會中對醫療的影響進行了全面的梳理,同時采訪了部分參與本次大會的企業與機構,希望從眾多信息之中找到醫療AI發展的方向。

全國首個數據眼科庫發布,人工測評公共服務平臺建立

2019年4月,國務院發布的《新一代人工智能的發展規劃》提出了大數據時代,群體智能、跨媒體智能、人機混合增強智能、自主智能系統五個新的方向,無疑為中國人工智能技術的發展打下了一個堅實的基礎。而隨著技術的推進,人工智能正不斷拓寬其可應用的范圍,醫療領域便是其中之一。

在眾多細分領域之中,“AI+醫療影像”因最貼近于醫生的日常工作而收獲了最多的關注,同時也受到最為嚴格的監管。但無論如今已經頗具規模的醫療影像、建設之中的智慧醫院,還是探索之中的新藥研發,所有與AI相關的領域,都逃不開數據的標準問題。

為了解決數據的標準化問題,保障人工智能應用的系統安全性、兼容性、可靠性等能力,國家藥監局器審中心、信通院等機構深入參與標注制定、產品審評之中,嘗試規范醫療人工智能的發展。

在過去的兩年之中,藥監局陸續制定了《深度學習輔助決策軟件審評要點》、《醫療器械生產質量管理規范附錄獨立軟件》、《醫療器械軟件注冊技術審查指導原則》、《醫療器械網絡安全注冊技術審查指導原則》等技術規范制定評測方案,同時成立了人工智能醫療器械創新合作平臺。從2020年1月起,已經陸續有多款AI軟件通過上述方案獲得了器械三類證。

國家信通院也在積極推進人工智能數據標準化、標準數據庫建設等項目發展,在本次WAIC上, 中國人工智能產業發展聯盟常務副秘書長王愛華依次介紹了創新平臺近期的三個成果。

第一個成果為糖尿病視網膜病變AI數據庫的建立,該成果來源于協和醫院負責的真實世界數據應用工作組。基準數據集及算法評估測試平臺的重要意義不可忽視,它將是推動人工智能模型在醫療健康領域應用有效性、可靠性、魯棒性、安全性的基礎保障,也是推進人工智能醫療行業可持續發展的重要依托。

第二個成果是協和醫院進行了相關數據規范、第三方數據庫規范等形成的糖尿病視網膜病變第三方資質的認證。同時,信通院搭建了醫療人工測評公共服務平臺,出臺了兩項人工智能產品的技能指標及測試方法。

第三個成果則是建立醫療人工測評公共服務平臺,為了向大眾提供一個權威、安全、可追溯的平臺,收集不同醫院、不同醫療機構的不同病種數據,進而驗證不同的人工智能相應產品。當然,平臺的搭建方還需針對不同產品和系統制作相應的測試方法,并生成報告。

傳統的醫療器械在上市前必須通過一系列的檢測測評,同時還要經歷長達6個月的臨床試驗,這一產品才有可能獲批上市。王愛華表示:“對于更新、迭代速度較慢的傳統醫療器械而言,這套程序的合理性已經經過多年驗證,但對于人工智能這樣更新快、迭代快的新興技術而言,則會存在較大的問題。如果按照傳統器械的程序,每次更新都進行相應臨床試驗的話,沒有產品能夠在審批上跑通。有了這個平臺之后,我們便能幫助企業快速進行臨床數據補充,產品迭代時的臨床試驗能夠很快完成。這便是這一平臺的最大不同點。”

作為第三方平臺,安全性是其正常運行最為重要的前提。王愛華認為,第三方平臺的安全性包含兩個方面,其一源于第三方的數據的知識產權問題,因此在構建平臺時,信通院會建立虛擬專用通道對數據和產品進行加密,嚴格遵守“只進不出”、“無人工干預”和“測后即焚”三大原則。這樣第三方數據以及相關測試產品的安全性才足以得到保障。其二則是測試的可追溯性,以便于對出現問題的測試進行清查與修正。

肺炎AI影像輔診大考,成績單首次公布

標準制定之外,在工信部科技司的指導下,中國信通院、中國人工智能產業發展聯盟、醫學人工智能研究與驗證工信部重點實驗室聯合舉行的“肺炎AI影像輔助診斷產品評測”結果公布。通過現場測試和材料審查兩種方式對參評產品的各項指標進行綜合評價,嚴格參考國家標準、行業標準和國家藥監局相關技術審評原則。同時,專門組建評測專家委員會,建立權威評測標準。

最終,上海依圖醫療技術有限公司、上海深睿博聯醫療科技有限公司、北京安德醫智科技有限公司、杭州健培科技有限公司、平安科技深圳有限公司、上海皓樺科技股份有限公司、上海聯影智能醫療科技有限公司7家醫療AI企業的肺炎AI影像輔助診斷產品從參評的17家醫療AI公司中脫穎而出。

這次評測,可謂是打破了之前醫療AI行業自說自話、各自為戰的局面,這不僅是首次由官方舉辦的醫療AI影像輔助診斷產品的同臺競技,更是特殊歷史時刻的“人工智能抗疫產品”測評,意義非同小可。

為了保證此次測評的權威性,此次評測分為功能審查、性能評測、專家評審三部分,其中,功能審查主要評測肺炎AI產品的功能完備性、系統安全性、可靠性、易用性和兼容性;性能測評主要采用已標注測試數據進行客觀測試,對肺炎AI產品臨床診斷性能進行指標評價(準確率、靈敏度、特異度和Kappa系數);專家評審則是邀請國內權威臨床專家從產品體驗性、實用性、產品創新性,以及合理性對產品進行評價,同時綜合考慮創新性的特殊功能評價。

據中國信通院相關人士介紹,測試數據是此次測評的另一大亮點。具體而言,此次測評使用了1000例肺炎(包括新冠肺炎和其它各種肺炎),參評的各家醫療AI企業用各自的模型(產品)測試。首先,數據全部來源于上海市公衛臨床中心等7家新冠肺炎定點醫療機構,在采集過程中充分考慮了采集設備和配置、數據多樣化和病例分布三個維度指標。

同時,考慮到魯棒性和抗干擾因素,加入了在實際臨床中經常出現的70例非標準影像數據。此外,在數據標注規范方面,由組織方制定數據標注起草流程,各數據提供醫院組織標注,匯總后由專委會統一確認,這就有效地避免了因標注不統一而可能產生的不合理性。

“性能測試部分是拉開差距的主要原因”,中國信通院相關負責人介紹,性能測試包含“是否肺炎”、“是否新冠”、“病灶位置”。根據測評結果顯示,大部分企業產品都能較好地篩查出“是否肺炎”,但在“新冠肺炎鑒別診斷”方面,僅有3家的準確率、靈敏度、特異性在80%以上,其中部分指標在90%以上。

6月19日,工業和信息化部科技司就公布了在科技支撐抗擊新冠肺炎疫情中表現突出的人工智能企業名單。以在名單中的安德醫智為例,根據疫情期間《人民日報》公開報道情況,“這套新冠AI定性診斷系統不僅能夠實現‘肺炎診斷’,還能實現新冠肺炎與其他肺炎(病毒性肺炎、細菌性肺炎等)的進一步鑒別診斷。”、“在實現肺炎檢出敏感性接近100%的基礎上,新冠肺炎的鑒別診斷準確率(與核酸檢測陽性結果符合率)也能夠達到97.8%以上。”

根據中國信通院的總體評價,此次測評中脫穎而出的國內醫療AI企業的肺炎AI產品已達到較高水平,產品功能已相對成熟和完善,小部分產品實現了針對新冠肺炎的識別。但是,需要注意的是,只有個別產品能夠識別的超過十種肺炎種類,對于病灶的定位精確度尚待進一步提升,性能功能需要通過更多標注數據進行訓練。

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