聯合IBM，安翰醫療膠囊機器人能否練就火眼金睛？

雷鋒網4月20日消息，IBM與上海安翰醫療技術有限公司在北京舉行戰略簽約發布儀式。雙方共同宣布將在膠囊內窺鏡醫療影像領域展開合作，旨在探索將IBM在認知影像領域的技術用于提升消化道疾病早期精準篩查的可行性。

膠囊胃鏡

中國是胃癌高發的國家，發病率位居全球首位。英國癌癥研究中心（Cancer Research UK）的研究表明，四期胃癌的五年存活率僅為5%，而一期胃癌的這一數字則可超過80%（截止2011研究數據）。可見，胃癌的早期篩查對于治療至關重要。

胃癌的早期表現非常不易察覺，一開始可能僅僅是胃粘膜的顏色發生了微小的變化。目前的CT、彩超等技術無法洞察到如此細小的變化，但如果使用電子胃鏡（就是人們常說的胃鏡）結合肉眼觀察及病理學分析，醫生就可以對早期胃癌、癌前病變做出準確判斷。

雖然沒有做過胃鏡，但雷鋒網編輯早有耳聞，這是一項很多人談之色變的檢查項目。因為是侵入式的檢查，疼痛、惡心等感覺伴隨整個檢查過程，“口水流了一袋子”，“唾液腺被掏空” 等吐槽不絕于耳。這讓胃有損傷，本應做胃鏡檢查的人望而卻步。

終于，膠囊胃鏡應運而生。上世紀80年代，世界上第一顆膠囊內鏡的技術始于以色列國防部智能導彈上的遙控攝像裝置。2001年，以色列的Given Imaging公司生產了名為M2A的膠囊式內窺鏡，并應用至臨床，在世界范圍內引起了巨大的反響。

但是由于胃腔巨大的容積，臨床上使用被動式的膠囊內鏡根本無法對胃部進行完整地觀察。安翰醫療使用的技術是用體外控制的磁場對膠囊內鏡進行主動控制，也就是所謂 “磁控膠囊胃鏡（MCE）”。

據悉該檢查系統由以下幾部分組成：

• 膠囊內窺鏡

• 體外磁控系統

• 便攜記錄器

• 一臺進行實時顯示和控制的電腦工作站

據安翰提供的相關技術參數，膠囊胃鏡的大小為27×11.8mm，內含磁感應單元。開啟工作后，以2張/秒的速度進行圖像采集。膠囊胃鏡中含有一顆CMOS圖像傳感器，攝像頭的視角為140°±10%，景深為0-30mm。傳感器的LED曝光時間和信號增益是根據胃內情況進行自動變焦和自動曝光補償，以保證圖片清晰可靠。體外磁控系統利用一個C型機械臂提供一個五個自由度的控制磁場：兩個旋轉自由度和三個平移自由度。膠囊胃鏡有兩種控制模式：手動模式或者系統自動控制模式。

MCE系統使用了體外系統提供的永磁場對膠囊胃鏡進行控制，實現了非侵入式的胃部檢查。2013年，MCE系統由中國食品藥品監督管理總局批準上市。

目前面臨的困難

中華醫學會消化內鏡學分會的廖專教授表示：

中國人的消化道問題是非常嚴峻的，尤其是食管、胃、結腸發病率很高，而且絕大多數是晚期病人，因為很多人不愿意做胃鏡檢查。日本要求40歲以上的人每兩年需要做的一次胃鏡，美國是50歲以上定期做胃鏡，醫保報銷。中國也應該這樣做，但是中國有14億人，符合條件的人群至少有1億。而目前每個消化科醫生平均每年能做兩千次胃鏡，我們國家這方面的醫生有兩萬六千人，資源和需求的差距是非常大的。

不僅如此，膠囊胃鏡雖然解決了傳統胃鏡檢查體驗差的問題，但是做一次消化道的胃鏡檢查，會產生的大約兩萬幅影像，給醫生帶來了數據處理和實現精準化分析等新的挑戰。

 廖專教授在發布會上告訴媒體：

醫生一般看一個病人的片子需要半個小時左右，我一天看五六個已經很多了。

可以計算，一旦我國也普及定期胃鏡檢查，需要醫生處理的胃鏡影像數量將達到萬億級別，這些海量的影像數據很難通過人工閱讀的方式快速診斷。所以安翰希望 IBM的認知影像技術能為其破解此難題提供鑰匙。

練就火眼金睛？

關于本次IBM的認知影像技術與安翰醫療膠囊胃鏡的結合，雷鋒網認為廖專教授在現場的一個比喻比較貼切：

膠囊胃鏡就像孫悟空一樣有很多法力，一個是72變，把傳統的插入式龐大的胃鏡變成小小的內鏡；第二個是筋斗云，醫生已經可以控制膠囊胃鏡在胃里的旋轉平移了；第三個是火眼金睛，希望通過IBM的認知技術，幫助醫生快速的閱片。

近年來，人工智能與醫療方面結合的進展突飛猛進，拿IBM來說，2006年 IBM 開始研發人工智能 Watson，并在2011年2月的《危險地帶》智力搶答游戲中一戰成名。2011年8月 Watson 開始應用于醫療，2012年 Watson Health通過了相當于美國執業醫師資格評定標準的考試。在腫瘤治療方面，Watson已收錄了腫瘤學研究領域的42種醫學期刊、臨床試驗的60多萬條醫療證據和200萬頁文本資料，還能夠在幾秒之內篩選數十年癌癥治療歷史中的150萬份患者記錄，包括病歷和患者治療結果，并為醫生提供可供選擇的循證治療方案。到2016年初，IBM 正式宣布轉型成為一家認知解決方案和云平臺公司，并于同年8月將watson引入中國。

此次，IBM中國研究院與安翰的早期研究合作項目，旨在通過智能病灶檢測技術幫助安翰處理每年產生的數十億幅影像，提高疾病篩查的精準性和可行性。而對于IBM來說，IBM中國研究院院長沈曉衛對媒體表示：

IBM致力于在此領域（影像認知）繼續深耕，幫助應對大數據時代醫生正面臨的醫學影像‘信息爆炸’的問題，并加強人工智能技術在醫療決策鏈中的應用。IBM的目標是通過提供認知醫療技術為科研和臨床醫生提供更高效、更精準的醫療決策支持，為大眾提供更科學有效的個性化健康管理方案。我們也將積極與合作伙伴協作創新，探索用先進的人工智能技術創造精準醫療新的可能性。

關于本次戰略合作的意義，安翰醫療董事長吉朋松表示：

IBM在影像認知分析的技術與安翰智能膠囊內窺鏡機器人影像診斷平臺的結合探索，旨在幫助醫生在消化道領域更快捷、準確地做出診斷。如成功或可為醫療資源緊缺的基層醫院、社區醫院等提供‘醫學專業技術+信息科技智能輔助診斷’，開啟精準醫療新時代。

關于醫療數據的保存問題，IBM中國研究院認知醫療研究總監謝國彤在會后告訴雷鋒網，本次和安翰醫療的合作為IBM將認知技術輸出，數據將留在安翰，并不會接入watson。

參考資料：

Liao Z, Hou X, Lin-Hu E-Q, Sheng J-Q, Ge Z-Z, Jiang B, Hou X-H, Liu J-Y, Li Z, Zhao X-J, Li N, Gao Y-J, Zhang Y, Zhou J-Q, Wang X-Y, Liu J, Xie X-P, Yang C-M, Liu H-L, Sun X-T, Zou W-B, Li Z-S, Accuracy of Magnetically Controlled Capsule Endoscopy, Compared With Conventional Gastroscopy, in Detection of Gastric Diseases, Clinical Gastroenterology and Hepatology (2016), doi: 10.1016/j.cgh.2016.05.013. 

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