平安发表AI+病理国际论文 AI病理模型助力肾病科医生高效诊断

近日,平安智慧医疗技术团队联合南京国家肾脏疾病临床医学中心刘志红院士团队在国际病理学顶级期刊《Journal of Pathology》发表了“AskBob医生”相关的AI+病理国际论文《Identification of glomerular lesions and intrinsic glomerular cell types in kidney diseases via deep learning》。研究团队用多种深度学习网络对包含10亿+像素的复杂肾脏病理影像完成了肾小球识别、肾小球病变分类、肾小球内固有细胞识别和定量分析等一系列任务,证实AI模型在对肾小球内固有细胞识别上的平均精度超越病理医生5%至11%,量化分析速度是病理医生的50至90倍。

《Journal of Pathology》是国际JCR分区中病理学领域中的顶尖杂志,位于中科院SCI分区1区,在病理领域有极大影响力(2019年IF:5.98)。

根据《柳叶刀》在线发表《Global,regional,and national burden of chronic kidney disease,1990–2017:a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017》(《1990-2017年全球、区域和国家慢性肾脏疾病:2017年全球疾病负担研究的系统分析》)研究,我国患慢性肾病人群总数约为1.3亿人,其中30%～40%为IgA肾病,而肾活检病理诊断是IgA肾病的诊断金标准。

据不完全统计,肾脏病理影像平均每张包含几十亿像素,相当于上万张普通CT片子,肾脏专科医生平均需要10-30分钟来评估1张病理图像中的肾小球病变状况,并估算肾小球内不同细胞的数量。

据《中国卫生健康统计年鉴》数据显示,截至2018年末,我国目前在册的病理医生(包括执业医师和助理执业医师)为 1.8 万人,病理医生的缺口至少为 6.6 万人。我国病理医师资源分配不均衡,基层医院病理医生更加缺乏。据《2015 国家病理科医疗质量报告》统计,2014 年我国 61.8%的执业病理医生分配在三级医院,仅有0.9%的病理医生分配在一级医院,而 2014 年一级医院的数量占所有公立医院的 44.3%,资源分配严重不均衡,一级医院平均每百张床位仅 0.02名病理医生。病理科作为基础学科,其诊断会直接影响到基层医院各类疾病的诊断和治疗水平。

本项研究证实了平安智慧医疗AskBob医生AI病理模型对IgA肾病病理学表征复杂的4种病变肾小球进行了精准分类,精度92.8%;同时精准计算每个肾小球内三种不同固有细胞的数量,精度92.2%。同时,平安智慧医疗AskBob医生AI病理模型与南京国家肾脏疾病临床医学研究中心的4位病理专科医生进行人机对照,由AI模型和医生对220个肾小球中的3万多个细胞进行识别,对比肾小球内细胞识别的精度和速度。最终,AI模型的识别精度超越病理专科医生约5%-11%,识别速度更是远超病理医生,是病理医生的50-90倍。

说明:上表为AskBob医生AI模型与4名初级病理专科医生的人机对照

平安集团首席医疗科学家谢国彤表示,病理是疾病诊断和治疗的金标准,但由于病理图像的复杂度很高,如何对图像做精准的定量化分析是个巨大的挑战。培养一个合格的病理医生通常需要数十年,且全国持执照的病理医生数量不足2万人,本系统可应用于病理医生的教学及辅助诊断流程中。AskBob医生AI肾病辅诊模型可以有效提高初级病理医生的诊断速度与精度。希望我们的工作可以为基于病理的疾病诊断、预后、治疗和科研打开一扇门。