蘭丁醫學高科創始人孫小蓉:人工智能在大規模宮頸疾病診斷中的創新應用
導語：蘭丁團隊創始人孫小蓉博士自2000年回國后一直致力于宮頸癌篩查的科研工作，帶領團隊十余年積累了數百萬人份的宮頸癌篩查大數據庫，成功突破了靠顯微鏡和人的診斷經驗局限，利用人工智能的方式讓機器深度學習，達到早期癌細胞檢測的自動化、智能化、標準化、網絡化。
7月1日，在由武漢國家生物產業基地建設管理辦公室主辦、火石創造承辦、光谷健康智慧園協辦的醫療大數據與醫學人工智能高峰論壇上，蘭丁醫學高科創始人、CEO孫小蓉博士分享了宮頸癌早期診斷人工智能技術的研發創新和應用推廣。
本文系根據孫小蓉博士在火石創造承辦的《醫療大數據與醫學人工智能高峰論壇》上的精彩分享整理而成。根據嘉賓意見，分享內容已刪去部分敏感觀點及內部信息。
國內外人工癌細胞診斷現狀
細胞學診斷具有方法簡單，無創傷等優點，在臨床腫瘤診斷中發揮重要作用的同時，也是國內外宮頸癌普查的首選方法。用顯微鏡技術憑細胞學專家經驗進行細胞學診斷已有幾百年歷史，但因顯微鏡放大倍數和人為細胞學診斷誤差有局限。
人腦經驗判讀人為誤差大，導致在我國二甲醫院實際和病歷吻合的準確性在百分之二十幾，美國做的六十年宮頸癌篩選敏感性是41%到73%，也就是說美國陽性檢查率最高是71%左右。
幾十年來，我國細胞學歸類于臨床檢驗輔助診斷，由技術員操作完成，同時缺乏細胞學專業培訓和標準質控等措施，面對我國日益增加的臨床服務和腫瘤防癌篩查的需求，用自動化的技術，解決細胞學診斷質量認為誤差大，缺乏大量細胞病例醫生的困境成為當務之急。
孫小蓉博士2001年從加拿大歸國，當時研究了二十年自動化的顯微鏡、自動閱片系統，回到中國17年的時間里反復驗證，做了智能化、標準化、智能化的癌細胞檢測系統。因為中國有大量的樣本量，經過十幾年幾百萬樣本積累，做了自動癌細胞掃描儀。
蘭丁公司經過近14年研發，已成果開發具有世界水平的自動化細胞診斷設備，經過上百萬例的宮頸癌篩查實踐驗證，通過臨床機構證明，能夠解決中國大規模腫瘤早期篩查這一難題。
細胞的智能識別原理是什么？
“原來人通過經驗看的細胞量化特征參數，通過機器在顯微鏡上加數碼相機掃描細胞后，把醫生在顯微鏡下看到細胞的特征參數進行量化。數量化以后，機器可以通過網絡自動把每一個細胞自動挑選出來，然后通過數據把每個細胞選出來進行判斷是否常，最后自動發一個報告。”
細胞的智能識別
工業革命時期，發動機推動生產力發展；互聯網+時期，機器人改變社會和經濟結構，改變人類工作和生活方式。
“人類真正的凈化實際上是工具的改變。每個細胞背后有數據診斷以后，醫生解放了，這是歷史革命性的進步。”孫小蓉博士說。
智能化細胞學診斷工作流程
現場孫小蓉博士現場介紹了自動細胞涂片的工作流程，她笑稱也可稱為“機器人工作的流程”。
1.自動細胞涂片掃描
2.細胞掃描記錄
標本在玻片上的每一個細胞都能被記錄，除了做全世界公認的TBS診斷之外，機器還可以做細胞定量診斷。
3.自動分類診斷
4.出報告
云診斷究竟有多快？
以深圳坂田試點為例，從掃描、上傳到診斷云的診斷，有醫生在手機上復核，700例測試下來，終端掃描到終端報告時間平均一個小時加減三十分鐘。
云診斷耗時分析
“也就是說用智能化的機器，加上云的診斷，全中國任何一個地方，做宮頸癌篩查消除了地域之間的關系，直接在云上做診斷，而且花的時間非常短，加減一個半小時左右。”孫小蓉博士表示。
“操作過程中發現了一個問題，基層對自動化系統了解程度比較差，導致售后工作量很大。”為此蘭丁又加了售后遠程服務質控平臺，通過1.機器運營監控 2.可視化售后服務 3.專家遠程會診 4.遠程國際交流。降低了成本，提升了售后服務質量。
“這一套系統遠程指控系統，包括硬件設計、掃描的范圍、掃描的限制、聚焦的參數。完成從掃描到分類、診斷報告這樣一個過程，全部是軟件控制的。”孫小蓉博士介紹。有了這一套醫生復核指控后，既可以找到視野，還可以找到數據。這對為醫生真正解決它的治醫以及提高水平都非常有幫助。
細胞學大數據云平臺助力宮頸癌篩查
中國有3億婦女需定期做宮宮頸癌檢查，而目前覆蓋率尚未達到20%到，與宮頸癌防治要求達到80%的人群覆蓋率的目標差距尚遠。而自動化、云診斷可解決中國缺少病理專家難題。
孫小蓉博士用自動化宮頸癌細胞檢測系統做了嘗試，并且證明是成功的。現場孫博士用通俗的語言描述了整個流程的各個環節：
“在基層婦保院收集細胞后，送至當地地區或者省級中心實驗室，做簡單的制片、染色以后，機器掃描完以后就上到云上。醫生只要上網，用手機或者IPAD，就可以看到云診斷的結果，醫生用手機核實完了以后，老百姓在家里掃描二維碼就可以收到報告。同時當地的衛計委領導可以看到并追蹤相關情況，可以幫助政府做管理。”
中心實驗室模式
孫小蓉表示，基層農村只需要做簡單的取材，取完之后有三鐘模式：縣級婦保院，一年有一萬人要做篩查，只要把下面各個鄉村縣收集到以后送到中心實驗室，由中心實驗室處理。如果是第四級，地市是5萬例以上，縣級是10萬例以上就建中心實驗室，到大中實驗室再做復查。“如果把專業性非常強的第三方實驗室做好，會是一個非常好的前景。”
云是怎么做的？
“基層醫院掃描后上傳。我們做了一個軟件，云上監控。云診斷是什么？機器把細胞掃描完了以后，就挑選細胞，挑完細胞以后，每一個標本就在云上把每個細胞計算診斷出來。醫生現在很簡單，拿著手機，不管是否上班，只要點一下細胞，就可以進行復核。每個人申請單，通過二維碼唯一化。”
蘭丁細胞云平臺填補基層缺乏病理醫生的空白,把85%交給蘭丁機器人,15%再由醫生復核。
“宮頸癌篩查只要堅持做，運用好的工具，對中國是有幫助的。”孫小蓉表示，加拿大1955年開始做宮頸癌篩查，當時發病率十萬分之三十左右，經過十年左右的努力，發病率降到十萬分之二。2011年她從加拿大回來，在湖北省武漢市漢南區每年做篩選，普查結果顯示陽性檢出率明顯降低，原來平均死兩到三人，到現在八年沒有一個人死于宮頸癌。
云時代跟互聯網時代的不同在哪里？
“云有存儲、計算、診斷、指控的功能，細胞學的智能化、網絡化的診斷，我們經過了17年反復積累的幾百萬、上千萬的數據，讓它今天能夠在云上非常高效地運轉，阿里巴巴給我們一個月108例的診斷，中國3億婦女來做的話，只有這種辦法最簡單最好。”
現在的晚期診斷晚期治療為什么都是B超、CT、核磁共振，看到包塊以后才確診，才去開刀放化療？
“因為顯微鏡看不到個癌前病變，現在有了光機電電腦技術，加上顯微鏡上，使腫瘤細胞在前面就看到了。癌細胞在基底膜以上沒有血管，晚期是因為癌細胞穿透了基底膜，就可以轉移，即使手術開了刀，把所有癌細胞都殺光了，但潛伏的癌細胞到了一定時候就會復發。有了新的技術，有了云，真正意義上把腫瘤往前移了，這個時候發現癌細胞的話，腫瘤真的可以治愈。”
蘭丁公司研制的全自動細胞DNA定量分析系統，是通過測定細胞核內DNA含量，將細胞DNA倍體發生改變的細胞挑出來，實現全自動掃描、自動診斷及完善的質量控制。通過大量的臨床實驗證實，該系統可提高細胞學診斷的面感性，經國內外專家認證，該技術已達到世界水平。
通訊員 劉慧美
特約記者顏赟
