萬萬沒想到,只是參加一個科技展會,卻能讓人感到扎心。
這一切的起因,要從活動中展出的一個故事講起:
生孩子這件本應令人喜悅的事情,最終卻演變成讓一個家庭背負了十多萬元的債務。
而這一切的“元兇”,是一個叫做妊娠糖尿病合并高血壓的疾病。
正是因為它,還在孕期的故事主人公小琳(化名),不得不讓腹中的孩子早產(chǎn)出生。
而自己的視網(wǎng)膜也隨之脫落,導致雙目近乎失明,只能看到微弱的光芒。
在得知這個故事后的我,心情久久無法平復。
這到底是一種什么疾病?
于是帶著好奇心,我在網(wǎng)上開始對它展開深入地調研。
原來,妊娠期糖尿病引起的酮癥酸中毒,再伴隨高血壓等癥狀,會導致視網(wǎng)膜病變的發(fā)生。
更令人震驚的是,這還真不是個別現(xiàn)象:
39%病程超過15年的糖尿病女性,在妊娠期間會發(fā)生增殖性視網(wǎng)膜病變。
而即便患有糖尿病不足15年,該病的發(fā)生率也高達18%。
難道就沒有辦法預防嗎?
有的,只需要及時接受檢查即可。
但問題也正是出現(xiàn)在了這一重要的環(huán)節(jié)。
一來是因為許多在孕期的準媽媽,對這種疾病并不了解,直到出現(xiàn)癥狀了才去就診,錯過了最佳的治療時機。
再者,像故事中小琳所處的城市屬于貧困地區(qū),醫(yī)療資源較為緊張,能夠檢查和醫(yī)治視網(wǎng)膜疾病的醫(yī)生可謂是鳳毛麟角。
為了解決這種情況,一種“快、準、狠”的方法悄然誕生。
他們將“專業(yè)醫(yī)生”帶到貧困縣區(qū)
這種方式,其實就是預防。
以妊娠糖尿病合并高血壓為例,若是小琳能夠在癥狀發(fā)生之前,及時做檢查,便可以有充分的時間進行降糖和激光治療。
而且比起事發(fā)之后的10萬元天價醫(yī)療費用,事前的定期檢查和康復費用便顯得格外經(jīng)濟有效。
早篩查、早發(fā)現(xiàn)、早治療,其重要性便可見一斑了。
但剛才也提到了,目前全國各地的醫(yī)療水平不均是一個確確實實存在的客觀問題(尤其是貧困地區(qū))。
在這種情況下,又該如何做好預防?
人工智能技術,便是一種破局之道。
一家叫做Airdoc(鷹瞳科技)的公司,正在用實際行動,證明人工智能技術對于基層的重要意義。
小琳所在的貧困縣區(qū),是Airdoc精準扶貧的對象之一。Airdoc為他們帶去了“視網(wǎng)膜檢測儀”。
但千萬不要小瞧了這位“AI醫(yī)生”。
它是“學習”了數(shù)百萬張視網(wǎng)膜影像,再由數(shù)百名資深醫(yī)學專家親自輔導(交叉標注),耗時多年才誕生。
患者只要讓它“看”一眼,便可以發(fā)現(xiàn)常見的眼健康風險,而且基于此,還可以分析全身性血管和神經(jīng)健康所存在的風險。
在為期僅僅4天的時間里,這位“AI醫(yī)生”便“開著車”,為4個鎮(zhèn)、600多位貧困群眾提供了健康服務。
如此效率,換作是人類醫(yī)生恐怕無法勝任。
那么Airdoc又是怎么做到的呢?
實時出結果,源自5年技術積淀
視網(wǎng)膜影像識別技術能評估健康風險,原理來自:
視網(wǎng)膜是全身唯一可以直接觀察血管和神經(jīng)的部位,而高血壓、動脈硬化、糖尿病等重大疾病,都會引起血管的改變,包括視網(wǎng)膜血管。
因此,針對該部位的檢查,不僅能檢測糖尿病視網(wǎng)膜病變、青光眼等眼底疾病,還能直接體現(xiàn)身體其他方方面面的健康風險,是臨床診斷、病情隨訪的重要手段。
然而,眼底篩查至今沒能推廣到三四線城市,根本原因在于:具備眼底病檢查能力的專業(yè)眼科醫(yī)生太少,廣大地區(qū)醫(yī)療資源嚴重缺乏。
如果用專業(yè)醫(yī)生的診斷數(shù)據(jù)教AI學會識別視網(wǎng)膜影像,不僅能快速診斷結果,還能將資源批量應用到全國的中小城市去。
這也是Airdoc成立的初衷。鷹瞳Airdoc創(chuàng)始人、CEO張大磊在一次采訪中表示:“成立Airdoc的初衷之一,就是因為家人曾遭遇誤診。”
實際上,最初研發(fā)AI視網(wǎng)膜識別技術的不止Airdoc,一開始還有谷歌、IBM、Digital Diagnostics、Eyenuk等巨頭,國內幾家巨頭也都進行過相關研究。
尤其谷歌,在開發(fā)算法模型時,選擇針對美國醫(yī)院的視網(wǎng)膜影像數(shù)據(jù)集進行研究,相關模型精度在實驗室可達90%以上,研究發(fā)表在JAMA等雜志上,引起巨大轟動。
然而,這項技術面向醫(yī)療條件落后的地區(qū),如東南亞時,出現(xiàn)了嚴重的“水土不服”。
要知道,美國醫(yī)院的高精度數(shù)據(jù)集,源于專業(yè)醫(yī)生的拍攝技術、高配的硬件,導致谷歌算法模型對數(shù)據(jù)質量要求極高,同時只能適配昂貴的高精度眼底相機。
2020年,他們在泰國實際落地時,谷歌才發(fā)現(xiàn)算法不適配各種當?shù)赜布a(chǎn)品、當?shù)蒯t(yī)生拍攝水平也不足,導致準確度明顯低于實驗室結果。耗巨資做出來的AI視網(wǎng)膜影像識別模型,實際落地效果不好,至今仍未大規(guī)模商業(yè)化。
清華大學附屬北京清華長庚醫(yī)院眼科主任胡運韜曾表示,眼底相機性能、人員拍攝能力、網(wǎng)速,都是導致谷歌AI模型“水土不服”的原因。
谷歌AI模型遇到的問題,對于醫(yī)療AI研究人員來說并不陌生。Airdoc醫(yī)學總監(jiān)王斌坦言:“谷歌在泰國面臨的問題,我們在一線試點時基本上都碰到過。”
為了規(guī)避谷歌遇到的類似落地問題,真正實現(xiàn)“落地到三四線城市,解決醫(yī)療資源分配不均”這一目標,張大磊和團隊在這幾年時間里,同時做了三件事:
做軟件算法,做數(shù)據(jù)集,做硬件,且每個部分都必須比多數(shù)同行付出更多。
先說說軟件算法層面。Airdoc自研了不少針對各類疾病的AI算法,相關研究在柳葉刀、Nature等醫(yī)學頂刊,以及MICCAI等醫(yī)療AI頂會上都有收錄。
其中就包括醫(yī)學圖像處理領域頂會MICCAI上,一篇與莫納什大學(藥學專業(yè)全球TOP 2)合作的論文Retinal Abnormalities Recognition Using Regional Multitask Learning。
論文中的AI視網(wǎng)膜影像識別模型,利用多任務學習語義分類,讓三個子網(wǎng)絡分別學習視網(wǎng)膜不同區(qū)域的疾病,最終實現(xiàn)自動精準識別36種視網(wǎng)膜病變。
Airdoc的自動圖像質量控制算法,也是產(chǎn)品的一個亮點。
自動圖像質量控制,可以高效智能實時地對眼底相機采集的圖像進行質量分析,發(fā)現(xiàn)圖像采集質量不高的情況以及導致質量不高的原因,然后引導用戶或操作員重新采集高質量的圖片。
這項技術極大地提高了在基層環(huán)境中產(chǎn)品服務用戶的效率。
再從數(shù)據(jù)集層面看。Airdoc的重心放在數(shù)據(jù)標注精度上,與其合作的專業(yè)醫(yī)生,基本都來自《中國醫(yī)院排行榜(復旦版)》上名列前茅的醫(yī)院,經(jīng)過他們重復標注的數(shù)據(jù)集,數(shù)量達370萬張。
這些數(shù)據(jù)具有較強的多樣性,用它訓練出來的算法,可以適配大多數(shù)眼底相機,支持對不同質量的眼底圖片都做出準確分析。
如此一來,便大大降低了產(chǎn)品落地應用的門檻。
△實際標注情況示例
最后再看硬件方面,Airdoc還是唯一一家自研硬件產(chǎn)品的公司,代表作之一就是全自助的免散瞳眼底相機。
驗過光的讀者,也許對“散瞳”有印象,這是一種視網(wǎng)膜眼底檢查手段,用藥水麻痹睫狀肌,目的是放松瞳孔,避免其在遇到傳統(tǒng)照相機強光時自動縮小,無法成像。但散瞳藥物可能導致過敏。相比多數(shù)設備,更先進的眼底相機,對瞳孔直徑要求小,能將眼底圖直接成像于傳感器上,全過程不到1秒鐘,無需經(jīng)過至少30分鐘的快速散瞳。
先進設備算法進一步為硬件帶來了加成,例如像“自動檢測、自動對齊、自動對焦、智能語音交互”這樣的智能算法實現(xiàn)了硬件的全自助拍攝能力。
在這樣的努力下,Airdoc-AIFUNDUS(1.0)成為首個獲得國家藥監(jiān)局第三類醫(yī)療器械證書的AI視網(wǎng)膜影像識別產(chǎn)品,真正實現(xiàn)了上市,目前已經(jīng)落地到不少三四線城市,文前提及的陜西省安康市,就是其中之一。
更值得一提的是,Airdoc其他用于檢測糖尿病視網(wǎng)膜病變等系列疾病診斷的軟硬件產(chǎn)品,也都獲得了能夠上市的第二類醫(yī)療器械證書。
既要研究軟件算法、數(shù)據(jù)集,又要做硬件,技術追求毫無疑問地帶來了成本負擔,Airdoc招股書顯示,2019、2020年兩年的研發(fā)投入占比極高,甚至一度超過了收入。
其中,2019年的研發(fā)投入占總營收的135%,而2020年的研發(fā)投入也占了總營收的88%。在醫(yī)療AI一度被唱衰的當下,這樣的做法多少顯得有些“冒進”。
但技術追求收獲的成果是明顯的。
上海市靜安區(qū)市北醫(yī)院陳吉利醫(yī)生曾在Nature子刊上發(fā)表一篇臨床試驗文章,驗證結果顯示,Airdoc的AI與專業(yè)眼科醫(yī)生篩選出的糖尿病視網(wǎng)膜患者數(shù)量極為接近,只比眼科醫(yī)生多篩選2例,相對更偏嚴格,具有臨床可用性。
其招股書也大大方方寫道:谷歌產(chǎn)品主要篩查類型為糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病黃斑水腫兩類,而Airdoc的人工智能醫(yī)療器械軟件(SaMD),檢測的疾病類型要更多。下面數(shù)據(jù)來源于弗若斯特沙利文,更能佐證Airdoc在細分領域的努力:
近日,一度要在醫(yī)療AI領域“火力全開”的谷歌健康部門面臨重組,這被視為谷歌對醫(yī)療健康領域的一次大規(guī)模調整。
但無論是在三年前合并DeepMind Health、還是數(shù)次更替研發(fā)項目,谷歌在2016年成立的糖尿病視網(wǎng)膜病變篩查項目,一直沒有變過。
甚至重新整合過后,糖尿病視網(wǎng)膜病變篩查被從原來的項目組中剝離出來,單獨成立了一個團隊,進一步加以研究落地。
這足以證明谷歌對“糖網(wǎng)”項目潛力的認可。
然而,包括谷歌、IBM等巨頭在內,確實有不少醫(yī)療AI相關的項目仍未曾盈利。這似乎也是當下醫(yī)療AI行業(yè)的普遍現(xiàn)狀——
盡管大家都知道,這是一項造福人類的事業(yè),但真正做起來反而并不容易。
這到底是實現(xiàn)路徑錯了,還是最終目標錯了?
至少Airdoc正在用另外一種方式,朝目標堅定前進。
2019-2020年兩年間,逐年增加的研發(fā)投入:
這兩年,除去銷售成本的收入毛利率,也從53%上升到了61%;
至于虧損的情況,也在逐年好轉,從286.5%下降到了167%。
而就在今年5月,Airdoc已完成由禮來亞洲基金(LAV)、清池資本、OrbiMed、富匯創(chuàng)世共同投資D輪融資。
截至目前,Airdoc共完成了從Pre-A輪到D輪的7輪融資,總額超8億元。
6月21日,鷹瞳科技(Airdoc)向港交所正式提交申請版招股書。
不過,上市只是第一步。
面對未來的巨大藍海市場,醫(yī)療AI這個領域的探索,才剛剛起步。
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