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显微镜示意图 |
近日,宁波光学龙头企业舜宇光学与腾讯、金域共同研发的中国首款智能显微镜,获得NMPA注册证,成为国内首个获准进入临床应用的智能显微镜产品。 科技创新助力癌症筛查 众所周知,尽早检测诊断是有效救治癌症的重要途径。一般来说,癌症的检查和诊断依赖于病理学检查,而在病理学检查中,通过显微镜观察是必不可少的步骤。钟南山院士曾表示:“临床病理水平是衡量国家医疗质量的重要标志。”但目前的癌症病例筛查,无论在技术上还是人力上都存在瓶颈。据统计,我国目前仅有1.5万名病理医生,缺口近10万,供需极不平衡。 有鉴于此,舜宇早在2018年就联合腾讯、金域进行研发。这款智能显微镜集成了目前病理分析与诊断方面的最新技术,现已支持乳腺癌免疫组化(IHC)Ki67(肿瘤细胞增殖指数)、ER(雌激素受体)、PR(孕激素受体)和Her2(细胞表面生长因子2)等常用核染色和膜染色量化分析场景的判读。 人工智能解决行业痛点 该产品在测试中被证明能有效提升病理医生的工作效率、病理分析的精确度和一致性,有望缓解医院(尤其是基层医院)病理医生数量短缺且经验不足的问题,也是精准医疗从前沿研究走向落地探索的一个良好例证。 病理医生要花大量的时间和脑力劳动,依靠经验在显微镜下识别和判断病变组织,并粗略估算其细胞数量,分析结果可能因医生的经验不同而有所差别。有了智能显微镜,如同金域病理专家丁向东主任评价的那样:“医生只要用脚轻轻一踏,智能显微镜就会将分析结果和判断,实时、精确地呈现在显微镜视野内,医生不需要再来回看显微镜和电脑显示屏,操作非常简单。” 另外,软硬件一体化的智能显微镜,能按需增加新病种的算法软件,而无需购买新的显微镜。对病理医生短缺的地区和医院,这套系统的实用价值尤为显著。 金域病理专家罗丕福主任说:“该算法技术的应用,能够让病理诊断水平和能力更加匮乏的基层医院病理医生受益,更准确的诊断结果最终使肿瘤患者受益。” 强强联手造福患者 该产品的问世并获得NMPA注册证,源于舜宇、腾讯、金域三方的强强联手。 舜宇光学科技提供领先的、定制化的硬件方案。比如,针对光学成像环境不一致情况,配备了聚光镜和光阑;针对医生使用时不断切换物镜倍率的习惯,专门开发了倍率记忆装置,能在医生选择倍镜时调整至对应亮度,并直接传送倍率信息给算法进行分析;针对医生使用场景,对目镜装置高度和光源进行了优化设计。 腾讯AI Lab提供了领先的AI算法及软件解决方案。在采集训练数据时,选择让机器使用主动学习和难例挖掘的方案,不打扰医生的工作流程,也减轻医生手动标注数据的负担;采用先进的模型设计方案,让算法模型在保证准确度的前提下能满足300毫秒内完成IHC全视野实时分析的要求;借助迁移学习并使用生成对抗网络(GAN)归一化镜下图像,使得算法能对不同医院和不同制片方式实现良好兼容,提升了算法的稳健性和通用性。 金域医学贡献了病理方面的专业知识与专家资源,确保显微镜能支持多种病症场景的判读,并辅助算法训练取得良好效果,使产品紧密贴合医生的工作流程与习惯。 舜宇光学科技相关负责人介绍,未来他们将联合腾讯AI Lab和金域医学,根据实际应用的需求迭代产品,并计划与多家机构合作,推进智能显微镜在乳腺癌、肺癌、结直肠癌、胃癌等中国高发疾病病理学中的研究与应用。 记者 乐骁立
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