智能顯微鏡會自行“看病” 寧波一企業推出國內首款進入臨床應用的AI顯微鏡

智能顯微鏡會自行“看病” 寧波一企業推出國內首款進入臨床應用的AI顯微鏡

顯微鏡示意圖

近日,寧波光學龍頭企業舜宇光學與騰訊、金域共同研發的中國首款智能顯微鏡,獲得NMPA註冊證,成為國內首個獲准進入臨床應用的智能顯微鏡產品。

科技創新助力癌症篩查

眾所周知,儘早檢測診斷是有效救治癌症的重要途徑。一般來說,癌症的檢查和診斷依賴於病理學檢查,而在病理學檢查中,通過顯微鏡觀察是必不可少的步驟。鍾南山院士曾表示:“臨床病理水平是衡量國家醫療質量的重要標誌。”但目前的癌症病例篩查,無論在技術上還是人力上都存在瓶頸。據統計,我國目前僅有1.5萬名病理醫生,缺口近10萬,供需極不平衡。

有鑑於此,舜宇早在2018年就聯合騰訊、金域進行研發。這款智能顯微鏡集成了目前病理分析與診斷方面的最新技術,現已支持乳腺癌免疫組化(IHC)Ki67(腫瘤細胞增殖指數)、ER(雌激素受體)、PR(孕激素受體)和Her2(細胞表面生長因子2)等常用核染色和膜染色量化分析場景的判讀。

人工智能解決行業痛點

該產品在測試中被證明能有效提升病理醫生的工作效率、病理分析的精確度和一致性,有望緩解醫院(尤其是基層醫院)病理醫生數量短缺且經驗不足的問題,也是精準醫療從前沿研究走向落地探索的一個良好例證。

病理醫生要花大量的時間和腦力勞動,依靠經驗在顯微鏡下識別和判斷病變組織,並粗略估算其細胞數量,分析結果可能因醫生的經驗不同而有所差別。有了智能顯微鏡,如同金域病理專家丁向東主任評價的那樣:“醫生只要用腳輕輕一踏,智能顯微鏡就會將分析結果和判斷,實時、精確地呈現在顯微鏡視野內,醫生不需要再來回看顯微鏡和電腦顯示屏,操作非常簡單。”

另外,軟硬件一體化的智能顯微鏡,能按需增加新病種的算法軟件,而無需購買新的顯微鏡。對病理醫生短缺的地區和醫院,這套系統的實用價值尤為顯著。

金域病理專家羅丕福主任說:“該算法技術的應用,能夠讓病理診斷水平和能力更加匱乏的基層醫院病理醫生受益,更準確的診斷結果最終使腫瘤患者受益。”

強強聯手造福患者

該產品的問世並獲得NMPA註冊證,源於舜宇、騰訊、金域三方的強強聯手。

舜宇光學科技提供領先的、定製化的硬件方案。比如,針對光學成像環境不一致情況,配備了聚光鏡和光闌;針對醫生使用時不斷切換物鏡倍率的習慣,專門開發了倍率記憶裝置,能在醫生選擇倍鏡時調整至對應亮度,並直接傳送倍率信息給算法進行分析;針對醫生使用場景,對目鏡裝置高度和光源進行了優化設計。

騰訊AI Lab提供了領先的AI算法及軟件解決方案。在採集訓練數據時,選擇讓機器使用主動學習和難例挖掘的方案,不打擾醫生的工作流程,也減輕醫生手動標註數據的負擔;採用先進的模型設計方案,讓算法模型在保證準確度的前提下能滿足300毫秒內完成IHC全視野實時分析的要求;藉助遷移學習並使用生成對抗網絡(GAN)歸一化鏡下圖像,使得算法能對不同醫院和不同製片方式實現良好兼容,提升了算法的穩健性和通用性。

金域醫學貢獻了病理方面的專業知識與專家資源,確保顯微鏡能支持多種病症場景的判讀,並輔助算法訓練取得良好效果,使產品緊密貼合醫生的工作流程與習慣。

舜宇光學科技相關負責人介紹,未來他們將聯合騰訊AI Lab和金域醫學,根據實際應用的需求迭代產品,並計劃與多家機構合作,推進智能顯微鏡在乳腺癌、肺癌、結直腸癌、胃癌等中國高發疾病病理學中的研究與應用。

記者 樂驍立


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