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| 本文作者： 李雨晨 | 2020-08-06 14:24 |
在2018年的商湯人工智能峰會(huì)上，商湯醫(yī)療正式對(duì)外亮相。
與大多數(shù)搭建在已有底層系統(tǒng)的AI公司不同，商湯最大的特點(diǎn)是“平臺(tái)化”。而這種策略，意味著前期更多的資源投入，以及后期更快的成果產(chǎn)出。
推出兩年多以來(lái)，商湯的醫(yī)療又有哪些新的故事？這些故事又能為醫(yī)療AI行業(yè)帶來(lái)哪些新的氣息？
“以前我們經(jīng)常講‘研究推動(dòng)產(chǎn)品，產(chǎn)品推動(dòng)商務(wù)’，這通常是在一個(gè)新興技術(shù)剛剛出現(xiàn)的時(shí)候，因?yàn)檫@時(shí)市場(chǎng)還不知道你能干什么；等到市場(chǎng)逐漸對(duì)技術(shù)有了一定程度的認(rèn)知之后，就應(yīng)該反過(guò)來(lái)‘由商務(wù)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)研究’，形成一個(gè)良性循環(huán)。到了這個(gè)階段，就需要企業(yè)認(rèn)真思考幾個(gè)經(jīng)典戰(zhàn)略問(wèn)題：‘客戶是誰(shuí)？痛點(diǎn)是什么？你有什么方案？’”
張少霆在接受雷鋒網(wǎng)采訪時(shí)，介紹了自己對(duì)商湯醫(yī)療AI戰(zhàn)略的思考。而這些思考的結(jié)果，也體現(xiàn)在了商湯醫(yī)療今年對(duì)外透露的成果：產(chǎn)品上，新推出了心臟冠脈、肝臟等診斷方案；學(xué)術(shù)上，探索聯(lián)邦學(xué)習(xí)在醫(yī)療數(shù)據(jù)隱私上的可行性以及數(shù)據(jù)標(biāo)注噪聲等方面的研究。
一個(gè)好的醫(yī)療AI產(chǎn)品該滿足哪些特征？
中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射學(xué)分會(huì)主任委員金征宇教授在今年WAIC商湯企業(yè)論壇上表示，人工智能影像產(chǎn)品有四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：功能易用性、效果魯棒性、臨床專業(yè)性、應(yīng)用多樣性。
商湯科技副總裁、商湯研究院副院長(zhǎng)張少霆向雷鋒網(wǎng)表示，金征宇教授的標(biāo)準(zhǔn)是從醫(yī)生的需求角度出發(fā)，而要落實(shí)醫(yī)生的需求，醫(yī)療AI的工作要做好兩方面：研發(fā)高精度的算法、開(kāi)發(fā)適應(yīng)工作流的產(chǎn)品。
在今年的WAIC商湯企業(yè)論壇上，商湯科技CEO徐立說(shuō)到，要解決長(zhǎng)尾行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐，不能只聚焦在頭部的應(yīng)用當(dāng)中。人工智能不能只有一個(gè)亮點(diǎn)、解決一個(gè)核心的問(wèn)題，真正要做到效率的提升，需要解決大量的細(xì)節(jié)問(wèn)題。
醫(yī)療AI行業(yè)就是一個(gè)典型的長(zhǎng)尾應(yīng)用行業(yè)，不同的部位、不同的疾病、不同的診療環(huán)節(jié)當(dāng)中，都存在著可以使用AI技術(shù)提升效率、提高準(zhǔn)確度以及提升能力的場(chǎng)景。
但是這些不同的應(yīng)用場(chǎng)景，很難抽象出一個(gè)或幾個(gè)通用模型來(lái)解決問(wèn)題。醫(yī)療AI行業(yè)的長(zhǎng)尾特性，就使得像行業(yè)剛剛起步階段，各家公司紛紛投入大量人力，針對(duì)某一個(gè)問(wèn)題標(biāo)注大量數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練模型，并且通過(guò)大規(guī)模落地醫(yī)院打磨產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方式難以持續(xù)。正是因?yàn)檫@個(gè)原因，新應(yīng)用的推出往往較慢。
順著這個(gè)思路，從兩年前開(kāi)始，商湯就提出了“工具鏈”的概念：用AI算法迭代AI算法，生產(chǎn)更多的模型。
張少霆說(shuō)到，“去年，我們的商用模型數(shù)量超過(guò)研究員的數(shù)量，這也是‘解決長(zhǎng)尾問(wèn)題’這個(gè)思路下的產(chǎn)物。”
另外，長(zhǎng)尾場(chǎng)景的另一個(gè)問(wèn)題則是，很多場(chǎng)景很難找到大量的經(jīng)過(guò)高質(zhì)量標(biāo)注的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在解決小樣本以及噪聲標(biāo)注的問(wèn)題上，商湯也有了一些成果。
“最近我們有幾個(gè)研究性成果可以應(yīng)對(duì)多中心數(shù)據(jù)的差異性，以及不同標(biāo)注粒度的混合監(jiān)督等問(wèn)題。從算法層面，我們主要做了這兩個(gè)維度的努力，以解決長(zhǎng)尾場(chǎng)景。”
從應(yīng)用擴(kuò)展來(lái)看，去年，針對(duì)臨床醫(yī)生的實(shí)際痛點(diǎn)和商湯本身的戰(zhàn)略邏輯，商湯正式推出了SenseCare??智慧診療平臺(tái)，該平臺(tái)由兩大引擎驅(qū)動(dòng)：高并發(fā)三維渲染能力及可拓展的臨床AI應(yīng)用。
簡(jiǎn)單理解來(lái)說(shuō)，SenseCare??智慧診療平臺(tái)的兩個(gè)引擎可以類比于提供電力的發(fā)電機(jī)，其標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計(jì)則像插座和插頭，各個(gè)臨床科室的AI應(yīng)用則可以理解為一個(gè)個(gè)用電的機(jī)器。
隨著這些AI應(yīng)用不斷豐富，就可以自由組合，形成適合不同地區(qū)、不同等級(jí)、不同專業(yè)方向的醫(yī)院的覆蓋診斷、治療及康復(fù)的完整工作流的智慧醫(yī)療解決方案。
在這次WAIC上，除了展示原有的肺部、骨腫瘤、病理幾大應(yīng)用，商湯還推出了心臟冠脈的診斷產(chǎn)品，今年下半年即將推出肝臟疾病的診斷產(chǎn)品。
“提到影像AI，大家都會(huì)想到那幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品：肺結(jié)節(jié)、骨齡、乳腺這些診斷軟件，而且各自獨(dú)立。但介于不同的醫(yī)院、科室和醫(yī)生對(duì)診療流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的需求存在差異，因此對(duì)醫(yī)療AI產(chǎn)品的訴求也就各不相同。”
以結(jié)節(jié)為例，早篩的醫(yī)院和腫瘤醫(yī)院差別較大。早篩主要關(guān)注小結(jié)節(jié)敏感性，腫瘤的診療要看一定尺寸以上結(jié)節(jié)的生長(zhǎng)速度。同理，做穿刺和做切除的醫(yī)生，關(guān)注點(diǎn)也不一樣。
因此，這就要求醫(yī)療AI公司做好兩個(gè)點(diǎn)：一方面用算法能力解決長(zhǎng)尾問(wèn)題，另一方面，增強(qiáng)平臺(tái)的擴(kuò)展性，縮短新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和部署時(shí)間。
而這樣的思路，也是商湯“平臺(tái)化”的映照：當(dāng)智慧醫(yī)療平臺(tái)作為基礎(chǔ)設(shè)施為一家醫(yī)院整體賦能時(shí)，需要盡可能地滿足多個(gè)科室的需求，同時(shí)兼顧未來(lái)的可擴(kuò)展性，減少進(jìn)行單點(diǎn)產(chǎn)品的采購(gòu)成本，避免重復(fù)性建設(shè)。
今年，張少霆代表商湯參與編寫了由人民出版社出版的《新基建：數(shù)字時(shí)代的新結(jié)構(gòu)性力量》中與智慧醫(yī)療相關(guān)的內(nèi)容。
他表示，編寫的過(guò)程讓自己有機(jī)會(huì)站在更宏觀的角度來(lái)思考，當(dāng)政府把醫(yī)療人工智能作為未來(lái)十年社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)的一部分的時(shí)候，企業(yè)應(yīng)該拿出什么樣的產(chǎn)品和方案，來(lái)滿足基礎(chǔ)建設(shè)的需要。
“平臺(tái)化”的思路，并不是商湯一家獨(dú)有。
例如，醫(yī)療器械的三大領(lǐng)頭羊，從兩年前就開(kāi)始部署數(shù)字化醫(yī)療應(yīng)用的大平臺(tái)：西門子的Teamplay、GE醫(yī)療的Edison以及飛利浦的神飛云，通過(guò)自研應(yīng)用以及在行業(yè)里尋找合作伙伴的方式，給自身增添更多的豐富性。
除此之外，像英偉達(dá)的Clara平臺(tái)也依照這個(gè)思路進(jìn)行布局。
對(duì)于巨頭們的這一思路，總部在美國(guó)的深透醫(yī)療創(chuàng)始人宮恩浩就解釋到，美國(guó)醫(yī)院的IT部門非常保守，行動(dòng)遲緩，他們不愿意同時(shí)和十幾家公司合作來(lái)改進(jìn)IT設(shè)施。因此，相對(duì)來(lái)說(shuō)，marketplace是一個(gè)比較理想的解決方式。
此外，雅森科技CEO陳暉曾向雷鋒網(wǎng)表示，平臺(tái)化轉(zhuǎn)型的一個(gè)原因是，各家都希望用更多的數(shù)據(jù)創(chuàng)造更多的產(chǎn)品形態(tài)。
但是，商湯與其他器械類企業(yè)的“平臺(tái)化”戰(zhàn)略區(qū)別在于：一個(gè)“內(nèi)生性”較強(qiáng)，一個(gè)“開(kāi)放性”更足。
整體看來(lái)，商湯的平臺(tái)化戰(zhàn)略需要需要企業(yè)對(duì)行業(yè)有更深的理解，能夠站在全局的角度來(lái)審視客戶的流程痛點(diǎn)。但是，從另一個(gè)角度看，這也會(huì)對(duì)企業(yè)提出更高的要求：從不同醫(yī)院客戶的眾多需求中，分辨出具有普適性的需求。
受制于B端客戶細(xì)碎的需求，ToB公司給人的一個(gè)感覺(jué)是辛苦的項(xiàng)目制模式。因此，在醫(yī)療這樣B端屬性明顯的行業(yè)里，創(chuàng)業(yè)公司需要追求“高復(fù)用率”，進(jìn)而降低產(chǎn)品的邊際成本。
對(duì)于這樣的實(shí)際情況，張少霆認(rèn)為，“算法可以多線同步進(jìn)行，但產(chǎn)品需要經(jīng)歷開(kāi)發(fā)、落地驗(yàn)證、迭代優(yōu)化的過(guò)程。要做一款較完備的落地產(chǎn)品，即便在我們這樣一個(gè)平臺(tái)型架構(gòu)上，半年的時(shí)間也是比較正常的周期。”
然而，做平臺(tái)產(chǎn)品的企業(yè)，最關(guān)鍵的還不在于架構(gòu)的設(shè)計(jì)，而是在于對(duì)業(yè)務(wù)的梳理和收斂。
張少霆說(shuō)到，商湯醫(yī)療會(huì)在SenseCare??智慧診療平臺(tái)上做更多滿足“基礎(chǔ)設(shè)施”標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，盡量避免純定制化的內(nèi)容，因?yàn)橐粋€(gè)完備的產(chǎn)品需要時(shí)間的調(diào)研和打磨。當(dāng)價(jià)值點(diǎn)滿足大多數(shù)醫(yī)院的需求，我們才會(huì)考慮。
除了復(fù)盤一年里商湯醫(yī)療的產(chǎn)品，張少霆還花了比較多時(shí)間談?wù)摴驹趯W(xué)術(shù)上的成果。
畢竟，商湯被稱為中國(guó)AI博士密度最大的學(xué)術(shù)基地。
而這一次，他們瞄準(zhǔn)了醫(yī)療數(shù)據(jù)安全——這是一個(gè)老生長(zhǎng)談的話題，但也是一個(gè)老大難的問(wèn)題。
金征宇教授在演講中也談到，“AI在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還存在著很多倫理、隱私、信息安全問(wèn)題亟待解決。AI研究需要從純商業(yè)利益驅(qū)動(dòng)提升到公共政策驅(qū)動(dòng)，接受政府、社會(huì)的監(jiān)督。
實(shí)際上，關(guān)于醫(yī)療數(shù)據(jù)安全的信號(hào)，一直在不斷釋放。
2018年4月，國(guó)家衛(wèi)生健康委發(fā)布《關(guān)于印發(fā)全國(guó)醫(yī)院信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范（試行）的通知》，對(duì)二級(jí)及以上醫(yī)院的數(shù)據(jù)中心安全、終端安全、網(wǎng)絡(luò)安全及容災(zāi)備份提出要求。
至此之后，多項(xiàng)監(jiān)管政策不斷落實(shí)到醫(yī)療行業(yè)，國(guó)家對(duì)醫(yī)療行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全高度重視——無(wú)論從醫(yī)院、基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息化建設(shè)，還是當(dāng)前發(fā)展火熱的“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”、“醫(yī)療大數(shù)據(jù)”，都在強(qiáng)調(diào)落實(shí)做好網(wǎng)絡(luò)安全工作。
在張少霆看來(lái)，數(shù)據(jù)安全應(yīng)該分為兩個(gè)維度：
首先，產(chǎn)品在醫(yī)院落地后，日常數(shù)據(jù)如何保持安全性；其次，基于多中心大數(shù)據(jù)的算法開(kāi)發(fā)，能否遵守?cái)?shù)據(jù)不出院的嚴(yán)規(guī)。
針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，商湯醫(yī)療去年提出的一個(gè)方法就是高并發(fā)且可交互的遠(yuǎn)程三維數(shù)據(jù)渲染，保證數(shù)據(jù)不出數(shù)據(jù)中心、不離開(kāi)醫(yī)院，但仍可以像本地工作站一樣分析數(shù)據(jù)。
第二個(gè)維度，為推動(dòng)AI的應(yīng)用規(guī)范，商湯科技在去年成立了AI倫理委員會(huì)，并在今年6月與上海交通大學(xué)清源研究院聯(lián)合發(fā)布《AI可持續(xù)發(fā)展白皮書》。白皮書的一個(gè)論證重點(diǎn)是：怎樣在嚴(yán)格管控的前提下進(jìn)行算法開(kāi)發(fā)，既要避免出現(xiàn)“一管就死”也要避免“一放就亂”。
“我們一方面在看國(guó)際的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要關(guān)注國(guó)家的政策，通過(guò)一些準(zhǔn)則的制定，幫助國(guó)家把AI產(chǎn)品數(shù)據(jù)規(guī)范慢慢理順。”
對(duì)于醫(yī)療數(shù)據(jù)安全，除了政策層面的約束，其實(shí)在技術(shù)層面也有不少的方法，比如說(shuō)聯(lián)邦學(xué)習(xí)。
2016年，谷歌提出了針對(duì)手機(jī)終端的聯(lián)邦學(xué)習(xí)，微眾銀行AI團(tuán)隊(duì)則從金融行業(yè)實(shí)踐出發(fā)，關(guān)注跨機(jī)構(gòu)跨組織的大數(shù)據(jù)合作場(chǎng)景，首次提出“聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)”的解決方案，將遷移學(xué)習(xí)和聯(lián)邦學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，為解決多中心數(shù)據(jù)孤島的問(wèn)題提供了一個(gè)很好的解題思路。
但是，張少霆也坦言，在醫(yī)療行業(yè)，傳統(tǒng)的聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法需要聯(lián)動(dòng)多家醫(yī)院，進(jìn)行不同中心點(diǎn)之間的通信，這樣的環(huán)境很難部署。如果由企業(yè)端去發(fā)起，難度很大，而是更應(yīng)該由監(jiān)管方自上而下地推動(dòng)。
考慮到傳統(tǒng)聯(lián)邦學(xué)習(xí)的弊端，在今年入選ECCV的一篇論文中，商湯提出了基于分布式生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在傳統(tǒng)的方式里，參與方最后會(huì)得到一個(gè)具體的任務(wù)模型，比如一個(gè)腦腫瘤的分割模型。而商湯提出的方法則是通過(guò)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的博弈式學(xué)習(xí)，最后得到的是一個(gè)數(shù)據(jù)生成器，可以生成近似真實(shí)的腦腫瘤的醫(yī)學(xué)圖像。
商湯的一位研究員給我們打了一個(gè)比方：數(shù)據(jù)生成器的學(xué)習(xí)過(guò)程有點(diǎn)像給嫌疑人（原始數(shù)據(jù)）畫像，畫像師（生成器）從沒(méi)見(jiàn)過(guò)嫌疑人，但通過(guò)多個(gè)目擊證人（各中心鑒別器）的反饋描述，最后畫像師（生成器）畫出了和嫌疑人相似度很高的畫像。
從這個(gè)過(guò)程中，商湯方法就能學(xué)習(xí)到數(shù)據(jù)生成器。與此同時(shí)，生成器可以生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，形成大數(shù)據(jù)庫(kù)，供下游的具體任務(wù)模型使用，使模型可以不再依賴多中心原始數(shù)據(jù)也能持續(xù)擴(kuò)展改進(jìn)。
值得注意的是，生成器有一定程度的終身學(xué)習(xí)能力，來(lái)應(yīng)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化的多中心環(huán)境。比如在學(xué)習(xí)過(guò)程中，不斷有新的中心加入或某些原有中心退出的情況。
“這種方法有很大的想象空間，可以說(shuō)為解決所有醫(yī)療AI模型開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證中不可避免的數(shù)據(jù)倫理問(wèn)題提供了一個(gè)全新的思路。對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法類公司來(lái)說(shuō)，有了數(shù)據(jù)之后，就可以生成數(shù)據(jù)集，而且不涵蓋任何的安全信息和隱私信息；對(duì)監(jiān)管方來(lái)說(shuō)，直接收集醫(yī)院的數(shù)據(jù)也有很多隱患。但是生成模型就可以幫助監(jiān)管方動(dòng)態(tài)地生成數(shù)據(jù)庫(kù)，幫助進(jìn)行算法的橫向評(píng)估、后續(xù)迭代。”
當(dāng)然，張少霆也表示，目前這個(gè)算法仍是進(jìn)行“探索性”的工作，短期內(nèi)還不會(huì)將其商業(yè)化。
今年，是醫(yī)療AI行業(yè)最好的一年。
細(xì)數(shù)一下上半年，已經(jīng)有三款醫(yī)療AI產(chǎn)品獲NMPA的批準(zhǔn)，頂層設(shè)計(jì)不斷成熟，國(guó)家也陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)政策鼓勵(lì)A(yù)I產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)AI技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度融合和落地應(yīng)用。
進(jìn)入2020年，“新基建”的建設(shè)步伐開(kāi)始加快。
北京、福建、河南、云南、廣東、江蘇等多地已經(jīng)發(fā)布2020年重大項(xiàng)目投資計(jì)劃清單。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前各地關(guān)于“新基建”的投資計(jì)劃規(guī)模合計(jì)已超40萬(wàn)億元。
去年世界人工智能大會(huì)期間，張少霆在接受《澎湃新聞》采訪時(shí)表示，如果未來(lái)人工智能發(fā)展得像水電煤一樣，在生活的方方面面、各個(gè)環(huán)節(jié)都能降低具體某項(xiàng)事情的成本，使大家都能夠用上，這會(huì)是商湯期望看到的現(xiàn)象。
客觀看來(lái)，在社會(huì)和行業(yè)的綜合利好下，以“醫(yī)學(xué)影像AI”為代表的醫(yī)療AI行業(yè)，還有非常多的新故事可以講述，這就需要醫(yī)療AI公司們，在學(xué)術(shù)和產(chǎn)品上集思廣益，貢獻(xiàn)更多的新思路和新方法。
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