近日，匯醫(yī)慧影和中國人民解放軍總醫(yī)院（北京301醫(yī)院）血管外科聯合研發(fā)升級的AORTIST 3.0主動脈人工智能精準診療系統(tǒng)發(fā)布,。AORTIST意為主動脈支架個體化置入人工智能研究云平臺,，研究的對象是主動脈擴張性疾病，主要包括主動脈瘤和主動脈夾層,。

　　新版本的一大亮點是,，新增了腎下腹主動脈瘤人工智能精準診療產品。圍繞3.0版本的設計過程,，雷鋒網和匯醫(yī)慧影創(chuàng)始人兼CEO柴象飛以及301醫(yī)院血管外科全軍血管外科中心主任郭偉進行了一次采訪,。

　　病種不同，痛點相同

　　去年4月份,，在同樣的血管論壇上,，匯醫(yī)慧影聯合301醫(yī)院血管外科發(fā)布了主動脈人工智能研究云平臺AORTIST2.0（主動脈支架個體化置入人工智能研究云平臺），圍繞主動脈夾層這一病種進行產品研發(fā),，

　　對于匯醫(yī)慧影而言,，2.0版本云平臺的發(fā)布讓AI應用首次走出了影像科，開始在臨床科室應用,，同時也將AI的應用環(huán)節(jié)從診斷延伸到了臨床治療輔助決策,。

　　據柴象飛透露，目前,，AORTIST 2.0已經在20多家醫(yī)院得到落地,。在幫助醫(yī)生進行更好地臨床手術之外，醫(yī)生也充當了“產品經理”,，對2.0版本提出了改進意見,。

　　“醫(yī)生們想要一些更加靈活化的治療方案的決策，包括針對影像科的結構化報告,，以及后續(xù)的支架模擬,?！辈裣箫w表示，這些意見非常寶貴,，匯醫(yī)慧影也在根據需求改進產品功能,。

　　時隔一年發(fā)布的AORTIST 3.0版本，其思路還是圍繞血管外科制定解決方案,，基于精準測量來降低術后風險,。從主動脈夾層到腎下腹主動脈瘤，這是階段性的延續(xù)過程,。

　　柴象飛介紹說,，主動脈瘤的發(fā)病率很高，甚至比主動脈夾層還高,。腹主動脈瘤雖然是偏慢性的疾病,，但如果有破裂風險，將會危及生命,。

　　所以,，醫(yī)生在接收一個主動脈瘤患者時，首先要做的就是評估破裂風險,，然后根據破裂風險決定是否要進行手術治療,。與此同時，主動脈瘤在臨床中也存在一個問題,，那就是手術過程中的失敗率較高,，其中很大一部分因素是支架的選擇有誤。

　　支架的選擇有兩方面,，一方面是支架的型號,，如果支架型號沒選對的話，時間一長,，會對血管有損傷,，反而沒有起到好的治療效果。

　　其次,，就是支架位置的位置。主動脈有很多的分支血管,，醫(yī)生放支架時把主要的問題解決了,，但卻堵塞了分支血管，這樣就會影響很多重要器官的供血,，可能會帶來非常嚴重的并發(fā)癥,。

　　柴象飛在和三甲醫(yī)院溝通的過程中發(fā)現，由于手術的不成功,，到大醫(yī)院看病的患者多是“修復性”手術,，不僅患者痛苦,，而且一定程度上消耗了三甲醫(yī)生的資源。因此,，精準測量對于提升手術的成功率至關重要,。

　　用AI覆蓋診治全流程鏈條

　　針對腎下腹主動脈瘤的特點，AORTIST3.0針對臨床精準測量難,、預后預測難,、隨訪管理難等三個核心問題，給出了覆蓋臨床全流程鏈條的醫(yī)療影像AI解決方案,。

　　據了解,，AORTIST3.0將深度學習技術應用到主動脈三維重建、分割,、中心線提取等環(huán)節(jié),，30秒內能完成主動脈和髂動脈整體、瘤腔,、血栓及鈣化及內臟動脈的自動分割測量,，并在10分鐘內生成手術方案文檔。

　　在控制誤差方面,，基于與301醫(yī)院血管外科的持續(xù)深入合作,，AORTIST3.0通過301醫(yī)院血管外科多年的臨床隨訪數據及影像數據來優(yōu)化深度學習算法。將測量誤差控制在1mm以內,，跟2.0版本相比提升了33%以上）,，較常規(guī)手動測量精準度提升約70%，自動分割結果準確率達95%,，與專家測量交比高達98%,。

　　將測量誤差控制在1mm以內，相比于2.0版本,，這點提升非常大,。為了最大程度降低誤差，匯醫(yī)慧影的團隊對數據進行雙盲的標注和專家的驗證,，提升數據本身的精準度,；其次，將云平臺上進行分割的U-Net模型進行優(yōu)化,；最后,，添加了很多后處理的技術，基于傳統(tǒng)算法,，對所提取邊緣進行擬合以及結合一些解剖知識信息進行后處理,，讓血管的邊緣輪廓更加精準化。

　　當然,，技術層面的優(yōu)化之外,，也要得益于計算資源的發(fā)展,，利用最新的GPU和CPU，技術團隊也能突破原先運算性能的限制,。柴象飛說到,，“以前，我們對圖像要down sample,，要縮小圖像的尺寸,，現在我們把圖像尺度進行放大，對產品的精準性也有很大的幫助,?！?/p>

　　將誤差控制在有限范圍內，醫(yī)生就可以進行手術方案的制定,。在這個環(huán)節(jié)中,，AORTIST3.0可以基于錨定區(qū)位置輸出CTA垂直動脈直徑，自動輸出主動脈各區(qū)最大,、最小,、平均動脈直徑和近端錨定區(qū)至主動脈各分支曲面重建距離，隨后生成手術方案供醫(yī)生參考,。

　　除了臨床的精準測量問題,，云平臺在2.0版本設計之初，還置入了愈后預測分析模塊,，醫(yī)生能根據模塊中的預測結果為患者制定個性化的隨訪方案,。

　　據了解，以Radcloud大數據智能分析云平臺的影像組學方法構建并優(yōu)化預后預測模型,，對于患者胸主動脈擴張,、腹主動脈擴張和復合終點事件在術后6個月、12個月和24個月發(fā)生概率的預后預測準確率達86%,；

　　在隨訪管理階段,，AORTIST3.0提供了個性化隨訪管理系統(tǒng)?；诖髷祿?、AI、組學分析結果,，為患者生成個性化隨訪方案,，并提供自動化管理方法，支持臨床隨訪管理,，改善患者遠期結局,。

　　此外,，AORTIST3.0系統(tǒng)對三維Mask融合,、雙側髂動脈曲面重建視圖同時輸出,，主動脈整體容積術前-術后變化趨勢圖等功能也實現了技術支持。

　　柴象飛表示,，不管是2.0版本還是3.0版本,，平臺的設計理念就是，把AI應用在多病種臨床診治的全流程鏈條中,。

　　將沿著血管外科縱向延伸

　　在去年的采訪中,，301醫(yī)院血管外科的郭偉主任曾表示，之所以從B型主動脈夾層入手,，是因為其形態(tài)比主動脈瘤復雜,，所以在技術實現上的難度更高。如果在這一病種上實現突破,，再拓展到其他病種時將容易很多,。

　　但時隔一年，回顧3.0版本的研發(fā)過程,，郭偉主任說到,，進展并不像預想中那么簡單。

　　胸部主動脈被血流撕裂內膜后,，會形成真腔和假腔,。因此，匯醫(yī)慧影的技術團隊在圖像分割過程中,，要同時兼顧真假腔,，最后會出來三套分割結果。

　　郭主任表示,，主動脈夾層的工作量確實很大,，但是血管條件相對好一些。而腹主動脈瘤雖然沒有假腔,，腹主動脈瘤的實現難度絲毫不?。?/p>

　　第一，腹主動脈雖然是一根血管,，但是腹主動脈擴張之后,，它的形狀不是直線，有點像“Z”型,，經常會彎曲,；

　　第二、腹主動脈不僅要求把主動脈分割出來,，還需要對包括肝動脈,、脾動脈等在內的二級分支血管進行分割，腎動脈還要分割到第三層的分支,。

　　在分支血管的分割上,，數據標注就是一個首要的挑戰(zhàn),；其次，在圖像分割的過程中,，越細的血管分支對于精準度的要求更高,。

　　郭主任在采訪時笑著說，一開始自己以為人工智能很先進,，但是搞了兩年之后,，發(fā)現人工的投入相當大。

　　在和匯醫(yī)慧影合作的過程中,，301醫(yī)院提供了350多例數據,，相比于此前的主動脈夾層產品，數據量上有了一定程度的提升,。

　　當然,，這樣的小數據集對于深度學習技術來說，還是遠遠不夠的,。匯醫(yī)慧影延續(xù)了此前2.0版本中提到的遷移學習和強化學習等技術,，在院內、院外系統(tǒng)中實現自我學習,、自我提升,。

　　柴象飛說到，柴象飛說到,，不管是技術還是醫(yī)學上的難題,，云平臺開發(fā)之初，自己就已經做好了接受挑戰(zhàn)的心理準備,。未來,，匯醫(yī)慧影還將和301醫(yī)院一起，沿著血管外科來做更多疾病和更多部位的縱向延伸,。

　　郭偉主任也表示,，“AORTIST在學科深度層面，能提高手術的精準度,，為患者提供個性化隨訪計劃,，幫助改善患者遠期結局；在學科寬度層面,，AI幫助基層醫(yī)生擁有更好的診療水平,，這樣能夠提高中國基層的整體醫(yī)療水平和學術水平，對中國血管學科建設幫助很大,?！?/p>