全球AI醫(yī)學(xué)影像輔助診斷發(fā)明專利排行榜公布，商湯榮登全球第五

近日，全球知名知識(shí)產(chǎn)權(quán)媒體IPRDaily公布2020全球智慧醫(yī)療-AI醫(yī)學(xué)影像輔助診斷發(fā)明專利排行榜（TOP100），商湯科技以536件公開(kāi)專利申請(qǐng)數(shù)量位居全球第五，領(lǐng)先于西門子醫(yī)療、GE醫(yī)療等國(guó)際行業(yè)巨頭，領(lǐng)跑全球AI醫(yī)學(xué)影像輔助診斷技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

以專利為首的知識(shí)產(chǎn)權(quán)是保護(hù)創(chuàng)新的重要形式，也是連接創(chuàng)新和市場(chǎng)應(yīng)用的橋梁。商湯科技這些高質(zhì)量、高價(jià)值的專利成果，不僅展現(xiàn)了中國(guó)完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系和科技創(chuàng)新氛圍，更意味著商湯科技AI醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的原創(chuàng)技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新效率已經(jīng)達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

聚焦臨床需求+原創(chuàng)技術(shù)積淀，實(shí)現(xiàn)高效創(chuàng)新成果產(chǎn)出

AI醫(yī)學(xué)影像是醫(yī)療行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展最重要的應(yīng)用場(chǎng)景之一，據(jù)咨詢公司弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到923億元。AI醫(yī)學(xué)影像輔助診斷的應(yīng)用，可為醫(yī)院和醫(yī)生帶來(lái)“省人、省時(shí)、省力、精準(zhǔn)”四大價(jià)值，從而有效輔助提高醫(yī)生診療能力、診療效率，在助力解決我國(guó)醫(yī)療資源不足以及分布不均衡等問(wèn)題上發(fā)揮積極作用。

商湯科技秉承“立足醫(yī)療大數(shù)據(jù)、服務(wù)臨床診療愈”理念，將滿足臨床需求作為推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新的核心導(dǎo)向，在眾多原創(chuàng)技術(shù)基礎(chǔ)上，自主研發(fā)了SenseCare?智慧診療平臺(tái)，形成覆蓋全身多部位、多病種的綜合智慧醫(yī)療解決方案，也在廣泛的臨床實(shí)踐中積累了大量多元、豐富的創(chuàng)新專利成果。

同時(shí)，基于SenseCore商湯AI大裝置的大數(shù)據(jù)、大模型和超強(qiáng)算力，可以在更短時(shí)間內(nèi)構(gòu)建出面向不同臨床需求的算法模型，實(shí)現(xiàn)高效的算法迭代優(yōu)化和創(chuàng)新成果產(chǎn)出，并最終以臨床功能模塊的形式靈活擴(kuò)展至SenseCare?智慧診療平臺(tái)，以原創(chuàng)AI技術(shù)為不同部位、不同疾病、不同診療環(huán)節(jié)打造智能解決方案。

例如，在AI+肝臟診療領(lǐng)域，商湯科技SenseCare?Liver CT肝臟CT智能臨床解決方案利用一系列創(chuàng)新技術(shù)，解決了利用AI技術(shù)進(jìn)行肝臟多期項(xiàng)影像輔助診斷面臨的各種困難，實(shí)現(xiàn)了從肝臟影像閱片到術(shù)前評(píng)估的全流程輔助。

由于肝臟組織影像灰度不均勻性、不同軟組織間灰度的接近性等問(wèn)題，部分病灶在診斷過(guò)程中很容易被忽視。如何在增強(qiáng)CT多期影像上精準(zhǔn)檢出類型繁多的病灶是肝臟影像診斷的一大難題。商湯科技提出的基于形態(tài)學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)先驗(yàn)信息對(duì)深度學(xué)習(xí)檢測(cè)和分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法[i]，有效提升了微小和非典型病灶的檢出能力，并在多病種和復(fù)雜肝背景下保證了極高的泛化性能。

同時(shí)，商湯提出創(chuàng)新配準(zhǔn)方法[ii]，可以兼顧圖像全局和局部、多階段的形變信息，有效應(yīng)對(duì)掃描過(guò)程中呼吸運(yùn)動(dòng)造成的變形及偽影，從而實(shí)現(xiàn)了CT多期影像的自動(dòng)配準(zhǔn)與聯(lián)動(dòng)閱片，方便醫(yī)生直觀地查看分析病灶情況。不僅如此，商湯還創(chuàng)新性地提出多期相、多任務(wù)融合的全自動(dòng)腹部三維建模[iii][iv]，實(shí)現(xiàn)全面、精準(zhǔn)、高效的一體化腹部器官組織分割、病灶檢出、脈管系統(tǒng)提取和相應(yīng)的分級(jí)分段功能，并在此基礎(chǔ)上生成三維模型。

研發(fā)過(guò)程中，該算法有效地克服了血管走形迂曲、成像質(zhì)量參差不齊等難點(diǎn)，排除病灶、支架、膽管擴(kuò)張等干擾，以高精度的組織分割與和精細(xì)至四級(jí)的血管提取，幫助醫(yī)生360°動(dòng)態(tài)交互式查看肝臟結(jié)構(gòu)、脈管走行、腫瘤位置、血供與侵犯狀況等，極大地提升了醫(yī)生進(jìn)行個(gè)體化術(shù)前評(píng)估與規(guī)劃的效率與精度。

目前，該產(chǎn)品已落地，并在應(yīng)對(duì)肝癌方面能夠?yàn)獒t(yī)生提供更加有力支撐。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院放射科主任胡紅杰教授表示，“AI技術(shù)的應(yīng)用不僅為醫(yī)生減少了機(jī)械性工作量，更重要的是能夠?qū)﹃P(guān)鍵指征進(jìn)行準(zhǔn)確提示，降低漏診、誤診的風(fēng)險(xiǎn)，加速醫(yī)生在肝臟疾病上的閱片經(jīng)驗(yàn)積累。”

SenseCare?Liver CT肝臟CT智能臨床解決方案可以在2分鐘內(nèi)完成全部重建，并提供病灶的模擬外擴(kuò)功能，輔助醫(yī)生觀察病灶與毗鄰血管、器官的位置關(guān)系。

又例如，在心血管疾病診斷領(lǐng)域，基于CTA影像準(zhǔn)確地提取血管三維結(jié)構(gòu)是整個(gè)診斷流程的首要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)后處理工作站存在細(xì)小血管分支提取精度不足的問(wèn)題，而且需要較多的人工交互，耗時(shí)較長(zhǎng)。

為此，商湯科技發(fā)明了一種新的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)[v]，應(yīng)用到血管樹(shù)自動(dòng)提取，模擬醫(yī)生或技師手動(dòng)追蹤血管的方式，直接從原始圖像中自動(dòng)提取血管的三維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)不同患者心血管的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，并且達(dá)到了媲美專業(yè)技師的血管提取準(zhǔn)確度和完整性，為冠心病的精準(zhǔn)診斷奠定了基礎(chǔ)。

此外，心臟的分割與三維重建也是診斷閱片中的重要一環(huán)，針對(duì)心臟影像空間分辨率高、標(biāo)注數(shù)據(jù)難以獲取等問(wèn)題，商湯科技提出了一種小樣本學(xué)習(xí)的分割框架[vi]，將半監(jiān)督學(xué)習(xí)和自訓(xùn)練方法有效結(jié)合，在極少標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練情況下，實(shí)現(xiàn)了心臟多腔室的高精度分割，有效幫助醫(yī)生進(jìn)行如心肌肥厚、心力衰竭等疾病的預(yù)測(cè)。相關(guān)專利成果均已在SenseCare?Cardiac心臟冠脈智能臨床解決方案中得到應(yīng)用，并發(fā)表在醫(yī)學(xué)圖像分析頂級(jí)期刊及會(huì)議。

南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院是首批應(yīng)用SenseCare?Cardiac心臟冠脈智能臨床解決方案的醫(yī)院，該院醫(yī)學(xué)影像科、核醫(yī)學(xué)科主任潘昌杰教授介紹說(shuō)，以往單個(gè)冠脈病例的診斷從醫(yī)生開(kāi)始閱片到出具報(bào)告通常需要耗費(fèi)15~20分鐘，而引入該產(chǎn)品之后，從數(shù)據(jù)加載到最后膠片打印完成只需3-5分鐘，閱片效率得到了顯著提升。融入了原創(chuàng)技術(shù)的SenseCare?智慧診療平臺(tái)，可以為醫(yī)生提供高性能的智能輔助，有效提升臨床閱片診斷與手術(shù)規(guī)劃的效率。商湯希望以SenseCare?智慧診療平臺(tái)為支點(diǎn)，持續(xù)拓展AI在真實(shí)臨床場(chǎng)景下的創(chuàng)新應(yīng)用。

SenseCare?Cardiac心臟冠脈智能臨床解決方案可自動(dòng)完成冠脈三維重建并檢測(cè)斑塊與狹窄，將原本需要15~25分鐘冠脈CTA閱片流程，縮短至1分鐘以內(nèi)。

“堅(jiān)持原創(chuàng)”是商湯科技自創(chuàng)立以來(lái)始終堅(jiān)持的理念，也是商湯的基因，是商湯科技得以持續(xù)創(chuàng)新、持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。創(chuàng)新離不開(kāi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保駕護(hù)航。未來(lái)，商湯將繼續(xù)夯實(shí)原創(chuàng)技術(shù)能力，在探索AI醫(yī)學(xué)影像前沿應(yīng)用方向的同時(shí)，也會(huì)持續(xù)深化知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系建設(shè)，加快創(chuàng)新步伐，將更多的領(lǐng)先的技術(shù)和應(yīng)用推向市場(chǎng)，真正為用戶創(chuàng)造價(jià)值。

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[i] 圖像檢測(cè)模型的訓(xùn)練方法及相關(guān)裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)

[ii] 一種多尺度微分同胚的多模態(tài)形變配準(zhǔn)算法

[iii] 基于投影約束的、半監(jiān)督、多期象腹部多器官分割方法

[iv] 基于多尺度、全局注意力機(jī)制的“由粗至細(xì)”交互式血管肝段分割方法

[v] 圖像處理及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)

[vi] 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法及裝置、圖像分割方法及裝置和電子設(shè)備

 

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