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“作為一名外科醫(yī)生，我父親以前是多么的意氣風(fēng)發(fā)，但是現(xiàn)在連自理能力都沒有了?！?/span>

韓先生談起自己的父親的時候，不禁發(fā)出了一聲嘆息。自從老人得了阿爾茲海默癥（俗稱老年癡呆癥）以后，這病就像橡皮擦一樣，一點一點地把他的記憶和能力全部擦除。老人以前是老煙槍，但現(xiàn)在即使把煙遞給他，他拿著煙也不知道抽，就是癡癡呆呆地看著它冒煙，或是拿著拿著就睡著了。

阿爾茲海默癥作為一種常見的、原因未明的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，已經(jīng)嚴(yán)重影響了現(xiàn)代社會中老年人的身心健康。它臨床表現(xiàn)為認(rèn)知和記憶功能不斷退化，日常生活能力進(jìn)行性減退，并伴隨各種精神癥狀和行為障礙。

國際老年癡呆協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2013年，全球老年癡呆人數(shù)為4400萬，其中50%-75%為阿爾茨海默病患者。2015年，全球新增990萬名癡呆患者，平均每3秒新增1人。在全球范圍內(nèi)，2015年護(hù)理老年癡呆產(chǎn)生的總費用預(yù)計為8180億美元，與2010年相比，增加了2140億美元。

目前，中國阿爾茨海默病患者人數(shù)已居世界第一。2014年的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，中國有90%的阿爾茲海默癥患者未經(jīng)過診斷治療。

雖然目前沒有方法可以在疾病晚期階段阻止該疾病的惡化，但有證據(jù)表明，如果疾病發(fā)現(xiàn)的早，阿爾茨海默癥是可以通過藥物治療和控制的，能夠幫助患者改善認(rèn)知功能、延緩臨床病程10-15年。

發(fā)達(dá)國家中每位阿爾茲海默癥患者平均每年耗用33000美元。早期的診斷和診斷介入，可使患者顯著延后入住看護(hù)機(jī)構(gòu)，平均每年可凈節(jié)省10000美元的費用。

目前國內(nèi)各大醫(yī)院的神經(jīng)內(nèi)科、精神科、老年科的記憶障礙門診均可對阿爾茨海默病進(jìn)行診斷。其中，常規(guī)診斷程序包括病史回顧、體格檢查、癡呆篩查測試（量表評估）、腦神經(jīng)系統(tǒng)檢查及實驗室檢查（如血生化及CT、MRI、PET/SPECT等腦部掃描檢查）等。

這些方法對疾病的診斷有作用，但是前提是需要有經(jīng)驗的醫(yī)生，而且這些方法并不適用于大規(guī)模的早期篩查。

面對這種現(xiàn)狀，王思倫博士創(chuàng)辦了銥硙醫(yī)療科技有限公司（主打產(chǎn)品腦醫(yī)生智能診斷云平臺系統(tǒng)），利用AI技術(shù)進(jìn)行阿爾法茲海默癥的早期篩查和診斷，目前已經(jīng)在多家三甲醫(yī)院進(jìn)行臨床試用，準(zhǔn)確率達(dá)到85%，回國幾個月就完成了數(shù)百萬的天使輪融資，有道彤清輝領(lǐng)投，艾瑞資本和上海圣習(xí)跟投。腦醫(yī)生是如何做得到的呢？

將醫(yī)生的經(jīng)驗 “數(shù)字化”

醫(yī)生診斷用的MRI圖像

在現(xiàn)在的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，醫(yī)生獲取患者的MRI圖像后，往往是根據(jù)經(jīng)驗判斷患者的大腦是否萎縮。因為用經(jīng)驗判斷的東西差異化很大，所以漏診的現(xiàn)象時常出現(xiàn)。

腦醫(yī)生的云平臺工作流程是這樣的，醫(yī)生將受試者數(shù)據(jù)上傳，腦醫(yī)生通過圖像處理、大數(shù)據(jù)運算和統(tǒng)計學(xué)分析等方法將醫(yī)生的經(jīng)驗量化、標(biāo)準(zhǔn)化，最后得到精確的診斷報告。

腦醫(yī)生系統(tǒng)標(biāo)注的圖像

如上圖所示，紅色的區(qū)域是大腦皮層灰質(zhì)，這個區(qū)域的萎縮是阿爾茲海默癥患者重要的早期診斷指標(biāo)。腦醫(yī)生系統(tǒng)通過自動標(biāo)注受試者大腦重要結(jié)構(gòu)的體積與正常指標(biāo)作對比就可以對受試者情況作出判斷。

王思倫表示，現(xiàn)階段腦醫(yī)生最后給出的診斷報告就像我們平時感冒血常規(guī)化驗單：白細(xì)胞總數(shù)12.2（正常5-12），中性粒細(xì)胞8.6（正常2-7.8），淋巴細(xì)胞比例17.9（正常20-40）……診斷報告標(biāo)包含大腦重要結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，包括腦灰質(zhì)白質(zhì)體積，海馬結(jié)構(gòu)及全腦45個重要分區(qū)的指標(biāo)，醫(yī)生一眼就可以看明白，并給出結(jié)論。拿到CFDA認(rèn)證以后，腦醫(yī)生會推出帶有結(jié)論的診斷報告，供醫(yī)生參考。

使用過的醫(yī)生反饋，腦醫(yī)生系統(tǒng)主要有三個優(yōu)勢：

第一，人性化的系統(tǒng)設(shè)置，操作簡單。這與王博士多年的從醫(yī)經(jīng)驗有關(guān)，他希望醫(yī)生用產(chǎn)品的時候要舒服，能夠最大限度減低醫(yī)生的工作量。

第二，數(shù)據(jù)清晰、全面。腦醫(yī)生系統(tǒng)得出的數(shù)據(jù)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病如阿爾茲海默癥帕金森病，癲癇，多發(fā)性硬化，腦損傷等都有重要的參考意義，多數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)可以幫助醫(yī)生做全面的診斷，是放射科和神經(jīng)內(nèi)科的診斷更具有針對性和科學(xué)性。

第三，科研上的幫助。由于計算量和數(shù)據(jù)的限制，臨床醫(yī)生在開展腦科學(xué)研究時常常受限于計算機(jī)操作和數(shù)據(jù)的分析，腦醫(yī)生提供一站式平臺，非常適用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的采集和案例整理，為臨床研究提供幫助。

醫(yī)學(xué)AI需要多學(xué)科交叉合作

腦醫(yī)生誕生于2016年9月份。王思倫博士從中山醫(yī)科大學(xué)本科畢業(yè)以后，在北京大學(xué)附屬醫(yī)院做了三年的放射科醫(yī)生，后來考取了香港大學(xué)放射學(xué)系的研究生和博士，然后又去了約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院（The Johns Hopkins University）做博士后研究及愛默里大學(xué)（Emory University）高級研究員。

從碩士開始，王博士就一直從事中樞神經(jīng)系統(tǒng)影像學(xué)、分子影像學(xué)及腫瘤影像學(xué)的研究，2013年，王博士獲得國際核磁共振協(xié)會的“青年院士”，2014年獲得北美放射學(xué)會分子影像學(xué)優(yōu)秀研究獎并榮獲約翰霍普金斯大學(xué)最佳研究獎。

為了此次創(chuàng)業(yè)，王博士準(zhǔn)備了將近兩年的時間。在這兩年的時間里，人工智能的深度學(xué)習(xí)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，這為醫(yī)學(xué)影像的處理奠定了基礎(chǔ)，并開辟了未來醫(yī)學(xué)的新方向。另外，在美國工作的10年時間里，他也看到美國為預(yù)防、緩解阿爾茲海默癥所做的巨大努力以及對社會造成的重大影響。。

在調(diào)查階段，他意識到中國老齡化加劇帶來的巨大市場以及中美兩國在阿爾茲海默癥防治方面的差距，由于國內(nèi)還沒有這方面的創(chuàng)業(yè)公司，于是他下決心創(chuàng)辦了腦醫(yī)生。

目前，腦醫(yī)生項目充分利用其國際化背景，大力整合國際和國內(nèi)資源。其核心AI技術(shù)團(tuán)隊在海外有著豐富的數(shù)據(jù)處理，模型建立及算法開發(fā)的經(jīng)驗。其國內(nèi)團(tuán)隊，熟悉中國市場的運作和推廣。王思倫博士表示：“只有充分整合國內(nèi)和國際資源，大力推進(jìn)研發(fā)和落地，才能實現(xiàn)真正商業(yè)方面的成功。

除了AI技術(shù)人才的搭建，王博士還組建了一批由醫(yī)生、IT、云計算、統(tǒng)計學(xué)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域?qū)＜医M成的團(tuán)隊，他們大多都畢業(yè)于國內(nèi)外著名高校，如MIT，牛津大學(xué)，UC伯克利、斯坦福等著名學(xué)府。在王博士看來，醫(yī)學(xué)AI是一個多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，需要多個行業(yè)的專家共同參與才能把事情做好。

MRI圖像的最優(yōu)選擇

在現(xiàn)實的臨床中，CT、MRI、PET/SPECT各種影像都可以用來診斷老年癡呆癥。通過比較，腦醫(yī)生首先選擇了MRI圖像作為突破口。

王思倫表示：“MRI圖像有很多優(yōu)勢：第一，在獲取MRI圖像時對人體沒有放射性損傷。第二，MRI的結(jié)構(gòu)性掃描在臨床應(yīng)用廣泛，非常容易獲得。第三獲取成本低，時間短，通常情況下，患者拍MRI圖像的成本在幾百元左右，相比于PET\CT要便宜的多，另外拍攝時間短，不會對臨床工作帶來很多干擾。” 因此美國放射科學(xué)會也推薦結(jié)構(gòu)MRI圖像是診斷AD（阿爾茲海默癥）的最佳影像學(xué)方式。

腦醫(yī)生的數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確來說有兩個：一個是基于正常人群的人腦灰質(zhì)體積，皮層厚度，白質(zhì)體積和海馬結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。另一個是基于AD患者的人腦灰質(zhì)體積，皮層厚度，白質(zhì)體積和海馬結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。

王思倫博士團(tuán)隊就是利用這兩個數(shù)據(jù)庫來訓(xùn)練人工智能模型。

清晰的用戶模式

在商業(yè)方面，王思倫表示，公司預(yù)計可以在明年拿到CFDA的認(rèn)證。在此之前，公司將和5-8家地區(qū)性重要的三甲醫(yī)院進(jìn)行合作，把用戶模式、收費模式和推廣模式落實。

此外腦醫(yī)生也將與藥企合作。目前中國在研發(fā)的神經(jīng)退行性疾病藥物有100多種，腦醫(yī)生會和藥企進(jìn)行廣泛合作并成為標(biāo)準(zhǔn)化的檢測手段。

另外，腦醫(yī)生項目具有廣泛的臨床應(yīng)用性和重要的臨床意義，非常適用于開展大規(guī)模阿爾茲海默癥的人群篩查。

在融資方面，腦醫(yī)生已經(jīng)獲得了數(shù)百萬的天使輪融資，由道彤清輝領(lǐng)投，艾瑞資本和上海圣習(xí)跟投。王博士表示，目前A輪融資正在進(jìn)行中。

國際上的其他研究團(tuán)隊

除了中國，在國際上也有其他的研究團(tuán)隊在做這樣的事情。

今年6月份，韓國高科技科學(xué)院（Korea Advanced Institute of Science and Technology）和Cheonan公共衛(wèi)生中心的科學(xué)家們通過深度學(xué)習(xí)（deep learning）開發(fā)出一項技術(shù)， 能以超過84%的準(zhǔn)確度識別未來三年可能發(fā)展成為阿爾茨海默病的潛在病人。

他們的方法和腦醫(yī)生有點類似。近年來，世界各地的阿爾茨海默病研究人員一直在建立一個健康人群與阿爾茨海默病患者腦圖像的數(shù)據(jù)庫，他們用的是大腦PET掃描圖像而不是MRI圖像。研究人員使用這個數(shù)據(jù)庫來訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并且在此基礎(chǔ)之上識別它們之間的區(qū)別。

該數(shù)據(jù)集由182位70多歲的健康人大腦圖像和139位相似年齡的確診阿爾茨海默病患者大腦圖像組成。通過培訓(xùn)，該機(jī)器軟件系統(tǒng)很快就學(xué)會了識別差異，精確度幾乎達(dá)到了百分之九十。

另一個案例是歐洲的，西班牙馬拉加大學(xué)（University of Malaga）和格拉納達(dá)大學(xué)（University of Granada）的研究人員攜手合作，于今年的3月份在著名期刊《國際神經(jīng)系統(tǒng)雜志》上發(fā)表了名為“用于阿爾茨海默病早期診斷的深度學(xué)習(xí)架構(gòu)組合”的短文。這項研究提出了利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)融合功能性圖像和結(jié)構(gòu)性圖像來診斷阿爾茨海默病的方法。

該人工智能技術(shù)旨在對高級數(shù)據(jù)抽象建模，通過自動獲取所關(guān)注的影響區(qū)域，讓計算機(jī)學(xué)會區(qū)分健康人和病人的大腦。根據(jù)研究人員的解釋，“該研究利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)計算大腦功能預(yù)測方法和磁共振成像（MRI），預(yù)防阿爾茨海默病。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們使用了不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對大腦的每個區(qū)域進(jìn)行建模，然后再把它們結(jié)合起來?！彼麄兡壳安]有公布準(zhǔn)確率。