卒中,俗稱(chēng)中風(fēng),分為缺血性卒中和出血性卒中,具有發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高和復(fù)發(fā)率高的“四高”特點(diǎn)。我國(guó)是卒中大國(guó),每年新發(fā)卒中病人約300萬(wàn),46%的腦出血患者在發(fā)?。蹦陜?nèi)死亡或嚴(yán)重殘疾。尤其我國(guó)東北地區(qū),腦卒中年發(fā)病率和死亡率在全國(guó)最高。
在優(yōu)化卒中診療方案、提升卒中救治水平的探索過(guò)程中,吉林大學(xué)第一醫(yī)院放射線(xiàn)科主任、中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射學(xué)分會(huì)副主任委員張惠茅發(fā)現(xiàn),人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助系統(tǒng)有望縮短影像評(píng)估時(shí)間、幫助醫(yī)療機(jī)構(gòu)優(yōu)化卒中診療流程,提高卒中患者治愈率。
01
引進(jìn)AI助手,卒中診療模式發(fā)生改變
影像診斷是評(píng)估卒中患者病情、確定治療方案的重要一環(huán),常規(guī)評(píng)估時(shí)間為30-60分鐘。吉林大學(xué)第一醫(yī)院放射線(xiàn)科主任、中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射學(xué)分會(huì)副主任委員張惠茅說(shuō),“在多模式影像評(píng)估中心,借助人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助系統(tǒng)能夠在3分鐘內(nèi)提供影像評(píng)估報(bào)告,幫助醫(yī)生快速精準(zhǔn)地判斷血栓位置和出血風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>
救治每延誤1分鐘,就會(huì)有190萬(wàn)個(gè)腦細(xì)胞受損,隨著時(shí)間推移梗死區(qū)擴(kuò)散面積越來(lái)越大,直至腦組織死亡。為了與時(shí)間賽跑,跑贏梗死區(qū)的擴(kuò)散速度,醫(yī)院組織多科室醫(yī)生共同決策血管再通手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。在AI輔助下,醫(yī)生可以更快判斷是否符合影像學(xué)取栓標(biāo)準(zhǔn),確定治療方案,為保衛(wèi)腦細(xì)胞生命力爭(zhēng)取時(shí)間。
人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助系統(tǒng)這個(gè)AI助手的到來(lái),它不僅加速了醫(yī)生閱片和診斷決策的時(shí)間,更快找到病灶、判斷病因、制定方案,還可以幫助更多低年資的醫(yī)生避免誤診,比如:閱片時(shí)自動(dòng)檢出病灶,幫助低年資的影像醫(yī)生提高閱片水平,避免因遺漏重要病灶延誤病情;給出血管堵塞數(shù)據(jù),幫助經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)生評(píng)估是否取栓,讓有希望的患者可以及時(shí)得到有效救治,爭(zhēng)取一線(xiàn)生機(jī)。
無(wú)論是閱片還是評(píng)估血栓程度方面,AI助手都具備更高的診療水平,對(duì)于基層醫(yī)生來(lái)說(shuō),這種能力太重要了!張惠茅認(rèn)為,在AI助手的幫助下基層醫(yī)生可以快速定位病灶、判斷是否取栓,為廣泛提高基層卒中患者診療水平帶來(lái)新的曙光。
那么,這些強(qiáng)大的AI助手“師承何處”呢?
02
培養(yǎng)AI助手,天壇醫(yī)院釋放卒中診療能力
我國(guó)腦卒中灌注治療復(fù)發(fā)率約為10%,國(guó)外先進(jìn)水平約為7%,而首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng):天壇醫(yī)院)腦卒中灌注復(fù)發(fā)率僅為2%左右。如何將天壇醫(yī)院的能力輸送給各級(jí)醫(yī)院,實(shí)現(xiàn)卒中診療水平的普遍提升呢?
天壇醫(yī)院與北京安德醫(yī)智科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):安德醫(yī)智)合作,聯(lián)合成立了全球首個(gè)“神經(jīng)疾病人工智能研究中心”,攜手致力于培養(yǎng)AI助手,借助AI將天壇醫(yī)院的先進(jìn)水平傳遞給其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)。“神經(jīng)疾病人工智能研究中心”以天壇醫(yī)院豐富的高質(zhì)量卒中影像數(shù)據(jù)為AI助手提供海量的學(xué)習(xí)素材,安德醫(yī)智的深度學(xué)習(xí)模型反復(fù)訓(xùn)練AI助手建立輔助診療能力,浪潮強(qiáng)大的智慧算力讓?zhuān)粒芍挚梢詰?yīng)對(duì)“題海戰(zhàn)術(shù)”挑戰(zhàn)并持續(xù)加快解題速度。正是具備以上三個(gè)條件,AI助手才能在這里學(xué)到天壇醫(yī)院高水平的卒中診療本領(lǐng)。
當(dāng)然,天壇醫(yī)院與安德醫(yī)智基于上萬(wàn)例臨床影像數(shù)據(jù)進(jìn)行AI模型開(kāi)發(fā)與訓(xùn)練的過(guò)程中,也曾感到“力不從心”。首先訓(xùn)練AI前要遍歷上萬(wàn)例CT/MRI影像從中提取證據(jù)要素組建模型,然而單個(gè)MRI就可以達(dá)到GB級(jí),動(dòng)輒要跑TB級(jí)的數(shù)據(jù)量;其次AI模型復(fù)雜度非常高,要想實(shí)現(xiàn)疾病的精準(zhǔn)診斷需要充分的證據(jù)要素,因此AI模型的計(jì)算量大,具備高并發(fā)特征;最后,多個(gè)工程師針對(duì)不同特征要素開(kāi)發(fā)模型并進(jìn)行訓(xùn)練時(shí),算力資源分配不均、算力利用率不高。
AI助手訓(xùn)練迫切需要突破算力瓶頸。針對(duì)此需求,浪潮提供了包括浪潮AI服務(wù)器、AI資源平臺(tái)AI?。樱簦幔簦椋铮钤趦?nèi)的整體解決方案。浪潮AI服務(wù)器單機(jī)計(jì)算性能高達(dá)2?。校澹簦幔疲蹋希校樱ㄟ^(guò)16顆AI芯片的高速互聯(lián),大大加快了模型的并行訓(xùn)練速度,將安德醫(yī)智的主要模型訓(xùn)練速度提升10倍以上。浪潮AI Station則進(jìn)一步幫助AI助手訓(xùn)練平臺(tái)提升計(jì)算資源利用率,簡(jiǎn)化資源部署和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。突破算力瓶頸后,天壇醫(yī)院與安德醫(yī)智的AI助手訓(xùn)練瞬間提速,80位工程師同時(shí)使用計(jì)算平臺(tái),訓(xùn)練時(shí)間由2周多降為2天。
全新的計(jì)算架構(gòu)為“神經(jīng)疾病人工智能研究中心”源源不斷地注入計(jì)算能力,越來(lái)越多病種的AI助手從這里誕生,一個(gè)“學(xué)成歸來(lái)”的AI助手走進(jìn)了吉林大學(xué)第一醫(yī)院開(kāi)始為卒中患者服務(wù),它的表現(xiàn)得到了醫(yī)院的肯定。
03
助力優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉,
浪潮為醫(yī)療AI應(yīng)用護(hù)航
越來(lái)越多的醫(yī)療AI正快速涌現(xiàn)出來(lái),其中有不少人工智能醫(yī)療器械已經(jīng)拿下“NMPA人工智能三類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證”走向市場(chǎng)。從心腦血管到腫瘤放療,從輔助篩查到輔助治療,從病灶特征識(shí)別到治療計(jì)劃制定,一個(gè)又一個(gè)AI助手陸續(xù)走進(jìn)各級(jí)醫(yī)院的各個(gè)科室,帶著先進(jìn)醫(yī)院專(zhuān)家的診療經(jīng)驗(yàn)在診療流程的各個(gè)環(huán)節(jié)提供智力支持,尤其是為基層醫(yī)院帶來(lái)了新的機(jī)遇。
殊不知,對(duì)于基層醫(yī)院來(lái)說(shuō)一場(chǎng)AI應(yīng)用帶來(lái)的算力挑戰(zhàn)也正悄然而至。
隨著基層醫(yī)院里的AI應(yīng)用越來(lái)越多,計(jì)算能力要求各異,每個(gè)AI背后的計(jì)算架構(gòu)或許不同,各種類(lèi)型AI芯片接入標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。剛剛還沉浸在引入AI應(yīng)用的喜悅中的基層醫(yī)院,很快又陷入了計(jì)算挑戰(zhàn)的“漩渦”之中,如何抉擇呢?臨床如果使用多元AI應(yīng)用,信息中心就會(huì)遇到系統(tǒng)適配、芯片驅(qū)動(dòng)、互聯(lián)互通、功耗管理、安全傳輸、易用性等各類(lèi)問(wèn)題,基層醫(yī)院的信息中心有能力應(yīng)付這般復(fù)雜的多元AI應(yīng)用算力架構(gòu)嗎?
2021年9月,浪潮發(fā)布新版AIStation人工智能推理服務(wù)平臺(tái),為快速發(fā)展的人工智能醫(yī)療應(yīng)用提供強(qiáng)大的服務(wù)管理支撐,幫助醫(yī)院統(tǒng)一高效的AI芯片算力調(diào)度。AIStation既能協(xié)助天壇醫(yī)院和安德醫(yī)智打造的這類(lèi)AI研發(fā)中心化解AI算力瓶頸,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算平臺(tái)資源按需調(diào)用,對(duì)計(jì)算力資源進(jìn)行統(tǒng)一、高效的管理;又能幫助基層醫(yī)院實(shí)現(xiàn)高效的AI應(yīng)用算力管理,幫助醫(yī)院擺脫在大規(guī)模AI計(jì)算集群中進(jìn)行算力選擇、算力適配等繁雜工作,提高調(diào)度效率、提高資源利用率、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)擴(kuò)容、支持多源模型統(tǒng)一部署。
針對(duì)多元AI算力的應(yīng)用困局,浪潮AIStation推理服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)英偉達(dá)等6家國(guó)際國(guó)內(nèi)廠商的12款AI芯片的多元算力支持。每一個(gè)醫(yī)療AI應(yīng)用通過(guò)適配浪潮提供的AI芯片算力接入規(guī)范即可快速接入AIStation平臺(tái),如此一來(lái)醫(yī)院的計(jì)算管理難度大幅降低,尤其是醫(yī)信人才匱乏的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)更是松了一口氣。此外,AIStation平臺(tái)還可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多元算力的統(tǒng)一管理及調(diào)度,為生產(chǎn)環(huán)境算力運(yùn)行提供一致的監(jiān)管功能,對(duì)GPU、MLU、XPU等AI芯片的性能狀況、AI業(yè)務(wù)流量及響應(yīng)延時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析、決策、執(zhí)行操作,實(shí)現(xiàn)服務(wù)算力的自動(dòng)調(diào)節(jié)、自適應(yīng)推理業(yè)務(wù)突發(fā)資源擴(kuò)展需求,極大地緩解信息中心的硬件運(yùn)維壓力。
04
浪潮:以科技創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)醫(yī)療高質(zhì)量發(fā)展
十年前,人們還是激烈辯論移動(dòng)護(hù)理的可行性。今天,AI助手已經(jīng)開(kāi)始“持證上崗”輔助診療。
可以預(yù)見(jiàn),在浪潮等科技創(chuàng)新者的推動(dòng)下,接下來(lái)將有越來(lái)越多的科技助手快速融入醫(yī)療流程,從醫(yī)院管理、臨床科研、患者服務(wù)等各個(gè)維度推動(dòng)中國(guó)醫(yī)療高質(zhì)量發(fā)展,共繪健康中國(guó)美好藍(lán)圖。
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