5月2日-5日,2019年国际骨关节炎研究学会世界大会(OARSI World Congress 2019)在加拿大多伦多举行,腾讯医疗AI实验室负责人范伟博士受邀参加大会并发表题为“人工智能在患者护理中的应用”的主题演讲,与来自世界各地的专家和学者分享范博士领导的团队研究的人工智能技术在病人护理领域的研究成果与应用进展,尤其是与骨科疾病相关的运动障碍性疾病相关的技术成果。

金椰子是绿矮椰子中的一个特异变种类型,其最大的特色是糖分含量较高、椰肉细腻松软、营养丰富。目前,金椰子经济价值高,在海南市场供不应求。

范伟博士介绍,帕金森病是常见病,又是慢性病,客观定量评估患者病情的严重度是长期需求,这意味着患者在患病后需要频繁地往返医院进行病情管理,耗时耗力。与此同时,针对帕金森病的评估,国际上采用的是帕金森病评定量表UPDRS/MDS-UPDRS,医生通过人工观察的方式,根据患者完成指定动作的流畅程度进行打分和综合病情评定。完整的一套流程需要半小时以上,这一方法不仅增加了医生和患者的负担,还存在着显而易见的主观性。

腾讯的帕金森病运动功能智能评估系统能够有效改善这一情况。通过无可穿戴传感器视频分析技术,患者按照指示完成UPDRS/MDS-UPDRS量表中指定动作中的一部分并用摄像头拍摄(普通智能手机即可满足)即可,系统将自动识别患者一只手的21个关键节点,对手部姿态进行定量分析,实现帕金森病患者在家庭环境下自助拍摄视频、自动运动功能评估。据了解,这一系统3分钟内就能给出帕金森病的运动评估,辅助医生将诊断速度提升10倍。

以同样会影响患者运动功能的多发性硬化症(Multiple Mclerosis)为例,多发性硬化症是一种罕见且不能治愈的神经系统进展行疾病,症状多样,主要损害脊髓、大脑以及视神经,具有致残性,患者刚开始时会视力模糊、四肢疲劳、行走困难,在反复的复发-缓解过程中症状将会逐渐加重,严重的会失明、瘫痪。而且其患者基本上是15~40岁的青少年,是家庭和社会的中坚力量,给个人、家庭和社会带来重大的影响及危害。

在一棵不到两米、挂满累累硕果的椰树前,蔡国说,“这棵金椰才三年,挂果就这么喜人,靠的就是科学的种植与到位的管理。”

虽然起步艰难,蔡国没有灰心,他多次到中国热带农业科学院椰子研究所向专家请教,阅读大量相关书籍,经过几年的摸索和实践,他终于掌握了金椰的种植方法。改良后的金椰价格也随之上涨。

会上,范伟博士还分享了腾讯医疗AI实验室在银屑病筛查、心血管疾病诊断与手术规划、癌症放疗规划、EKG分析等疾病领域的研究与探索。他表示:“一直以来,腾讯医疗AI实验室积极探索人工智能技术在不同医疗场景的应用,通过研发AI技术,构建良好的技术生态,服务于医患双方,提高工作效率,优化就医体验,解决医生最关心的临床问题。腾讯同时也希望发挥自身在医疗AI医疗领域的优势,为骨关节炎的的预防、管理和治疗贡献自己的力量。”

此次,范伟博士代表腾讯医疗AI实验室在这个临床医学顶会上受邀发表主题演讲,代表着临床医学界对范博士团队前期在运动障碍性疾病辅助诊疗等方向上所做工作的关注以及医疗AI技术应用前景的的认可。通过本次与全球骨科方向临床专家面对面的交流,也为腾讯医疗AI实验室带来了不少新的合作需求和机会,将来在骨科及相关运动障碍性疾病方面继续为临床医生和患者带来更多的便利和福利。

初见蔡国,70多岁的他正戴着草帽在烈日下打理金椰苗。走进他的金椰庄园,16亩土地上种植了200多株金椰树,硕果累累。林下还套种了荔枝、龙眼、菠萝蜜等热带水果。

1951年,7岁的蔡国随父母从马来西亚回国留在海南万宁兴隆华侨农场,之后蔡国在兴隆种水稻、胡椒。

蔡国介绍道,别人种植的金椰一株一年结果50多个,他种的金椰一株年平均结果100多个,产果最多的一株有三百多个,因其高产质优还获得了中国热带农业科学院椰子研究所颁发的“椰子丰产高效栽培技术推广示范户”证书。不少椰子种植户与外国农业专家到他的椰子庄园参观学习,或是请他外出指导。

依托人工智能技术,医生将能够对多发性硬化症患者的日常动作、语音语态、步态等数据进行监测,借助这些评测,医生可以更高效且准确地评测患者的病情,对患者进行分级,并制定更有针对性的治疗方案,提升疾病的治疗效果。

骨关节炎是一种严重影响患者生活质量的关节退行性疾病,预计到2020年将成为第四大致残性疾病,给患者、家庭和社会造成巨大的经济负担。该病可导致关节疼痛、关节畸形、肌肉萎缩与活动功能障碍等,进而增加心血管事件的发生率及全因死亡率。随着病情的发展,还会出现运动障碍等问题,需要进行长期的日常监测与康复训练,因此对病情进行评估与管理极为重要。

对于运动障碍类疾病的防治,AI如何帮助医生与患者呢?范伟博士在会上分享了腾讯医疗AI实验室在相关方向上的探索与进展。以帕金森病为例,范伟博士介绍了腾讯医疗AI实验室推出的全球首个利用AI视频分析技术进行帕金森病运动功能评估的智能系统。

“金椰已是我生命中的一部分。”蔡国的庄园里还保留着20多年前开始种植金椰时的那间小瓦房,他说,那是他艰苦奋斗的见证。(完)

让诊断更科学 AI为医生提供多维“证据”

蔡国说,总结自己的成功经验主要有三条:一是靠科学技术;二是农业产业选对路;三是吃苦耐劳是根本。当前,蔡国还在离兴隆华侨农场不远的南林农场种植了480多株金椰树,带动当地农民创收。

范博士的讲座引起与会专家的强烈兴趣,也针对一些话题展开热烈的交流。例如,有专家问到医疗AI技术与传统AI技术的区别是什么?范博士的观点是,医疗场景的复杂性决定了没有一种AI技术是普适的,绝大多数临床实际问题的解决都需要多种AI技术的结合,比传统行业的AI技术应用复杂得多。也有专家问到医疗AI技术的应用过程中的临床试验问题。范博士强调,医疗AI一定要做RCT(随机对照Randomized Controlled Trial)实验,不是常用的交叉验证(Cross Validation),今后将会利用医疗AI与大数据引领真实世界的临床实验(Real-world clinical trials) ,这一点对于医疗AI技术进入临床使用非常关键。

蔡国正在打理金椰苗。骆云飞 摄

AI“重新定义”运动障碍性疾病评估

“上世纪九十年代初,兴隆华侨农场启动‘让一部分人先富起来’的试点,选了5个人,我就是其中一个。”蔡国承包了农场10多亩土地开始种植农场引进的泰国金椰。

如今,蔡国每年培育2000到3000株金椰种苗,每株可以卖到60元以上。他把自己的种苗当成孩子一样精心呵护,卖出优质种苗之后,他会进行长期跟踪服务,提供技术指导。因培育出售优质金椰种苗发家致富,蔡国还盖起了“椰子楼”。

在AI技术的帮助下,UPDRS评分实现“可量化”和“精细化”,提高运动评测精度。借助这些评测,医生可以更高效地评测帕金森病患者的病情,对患者进行分级,并制定更有针对性的治疗方案。

蔡国把当时身上所有的2000元积蓄都投入到金椰的种植培育中。“没有钱请劳动力,我们一家四口就全上阵。”蔡国和妻子住在园区的一间10多平米的瓦房,悉心照顾这些金椰树。“然而5年后,金椰出果,因为它个头小、椰汁甜度不够、椰肉少,鲜果三毛钱一个都没人要。”

因培育出售优质金椰种苗发家致富,蔡国盖起了“椰子楼”。骆云飞 摄

许多慢性疾病的发生都是静悄悄的,患者在前期并没有明显的症状,加上单一的检查并不能为医生提供全面诊断的依据,令疾病的诊疗被延误。随着AI技术的应用,这种状况得到了明显改善。范伟博士介绍,AI可通过对用户的动作、语音、步态的进行分析,为医生提供更多维度的分析依据,帮助疾病早筛和患者监测管理,实现多维度的科学管理。

蔡国正在打理金椰苗。骆云飞 摄

据了解,国际骨关节炎研究学会(OARSI)成立于1990年,是全球唯一专注于骨关节炎研究的国际权威医学组织,其宗旨在于鼓励及促进与骨关节炎相关的基础与临床研究,分享最新的研究成果,传播骨关节炎研究进展,带动全世界骨关节炎基础研究、疾病预防及诊断治疗的发展,从而改善全世界OA患者的生活质量。

除此之外,类似的运动视频分析技术还可以用于其他运动功能评估场景,如:脑瘫患者在手术前的步态分析、脑卒中病人康复期的运动功能评估、足球运动员受伤后的恢复训练中的运动功能状态评测等。