2023年度上海市青年五四奖章标兵丨高耀宗:AI+医疗创造无限可能
编者按: 青春何谓?当以中国青年的底色、胆色、本色,回应时代之问、人民之托、民族之责。青年何为?当以蓬勃的朝气,充盈做中国人的志气、骨气、底气,践行习近平总书记的嘱托:“在推进强国建设、民族复兴伟业中展现青春作为、彰显青春风采、贡献青春力量,奋力书写为中国式现代化挺膺担当的青春篇章。”
五四青年节前夕,共青团上海市委员会、上海市人力资源和社会保障局授予储蔚、张鑫泉、王心伊、易子淳、敖雪、张亿豪、高耀宗、葛俊瑞、刘羽云、李可军等10人2023年度上海市青年五四奖章标兵称号。青年报·青春上海记者对他们中的部分青年典型进行了专访,他们的故事和成长,体现了上海青年服务国家战略、助力高质量发展的精神风貌。青年朋友们,让我们牢记嘱托、勇担使命,为上海加快建成具有世界影响力的社会主义现代化国际大都市贡献青春力量吧!
青年报·青春上海记者 顾金华
在放疗领域,涉及器官与靶区的手动勾画通常需耗时数十分钟至一小时,他们优化算法,将其中危及器官的勾画时间提速到业界领先的1秒;脑转移瘤分布不定、多发常见,微小转移灶极易漏诊,致使医生人工阅片压力巨大,但AI可以快速高敏感度检出转移灶,帮助医生精准“减负”……AI正赋能越来越多的医疗设备与临床工作。在这背后,是高耀宗团队厚积薄发的实力和对AI精钻细琢的匠心。
2023年度上海市青年五四奖章标兵获得者、联影智能高级研发副总裁、首席科学家高耀宗博士以独特的创新策略,带领团队快速成长,先后承担多项国家级重大项目。在高耀宗博士的推动下,目前联影智能已成为一家能提供全栈全谱医疗AI解决方案的领先企业。高耀宗表示,将不忘初心、牢记使命,推动学术界、医学界跟工业界更紧密合作,研发更多全栈全谱的AI产品和技术,造福医生与患者。
◆ 探路者填补技术空白 ◆
2017年联影智能成立。同年,高耀宗放弃美国优厚待遇,回国创业。面对充满未知的创业之路,他怀着对AI长期投入的热情和为医学创造价值的梦想,成为联影首名研发科学家,并着手上海联影智能医疗科技有限公司筹备工作。
谈及为什么会选择医学领域,高耀宗说,“国内患者多、医生工作量大,AI是提质增效的关键。许多医生对AI都有强烈的兴趣与热情,而AI需要与临床紧密结合,回应临床真切诉求,才能在临床诊治过程中发挥重要作用,从而服务更多的医生和患者。”
当时,联影正在推进基于计算机视觉的智能CT项目,通过智能检测技术自动定位病人,实现自动摆位和智能扫描。凭借有关工作经验,高耀宗与联影的软硬件团队一拍即合,仅用两周时间便推出第一版AI模型,在两千多例不同摆位、表情、遮挡及光照不佳等测试场景下,达到99.8%检测准确率。
创业初期取得的成绩让人兴奋!高耀宗团队搭建了医疗影像人工智能平台,并创新性地提出了VB-Net网络结构,可以在保持医疗影像分割精度不变的前提下,将神经网络模型大小减少28倍。同时,他研发了适合三维医疗影像的人工智能推理引擎。在图像分割领域,相较国际开源的Pytorch和Tensorflow框架,该引擎可以降低75%神经网络推理所需的显存。这两项技术成功推动人工智能在医疗影像辅助诊疗领域落地,被广泛用于公司各个产品,相关专利也荣获了中国专利优秀奖。
初战告捷,高耀宗开启在联影智能的“创新之路”,开创联影智能AI算法研发平台等核心算法及应用,为公司高质量发展奠定坚实基础。
◆ 步履不停,向新而行 ◆
器官与靶区勾画是放射治疗计划的第一步,也是最关键的一步。如果危及器官与靶区的定位与勾画不准确,将直接影响放疗效果甚至危害患者健康。手动勾画通常需耗时数十分钟至一小时,效果和速度都不尽如人意,如何在保证勾画精准度的同时提升效率?高耀宗和他的团队孜孜以求。
要做就要做到极致。高耀宗从受呼吸影响形变最多、最难勾画的腹部器官入手,研究算法优化。最终将肝脏、肾脏、脾脏等主要腹部器官的勾画时间从29秒提速到业界领先的1秒,精准率提升至98%。即使在传统算法勾画失败的数据集上也能实现秒级精准勾画,成功将放疗全流程缩短至分钟级,极大提高放疗效率和精准性。
基于独创的分割算法,联影智能放疗轮廓勾画软件目前已支持超过100个主要危及器官与靶区的全自动分割,实现医学影像的亚秒级分割。因优异的分割表现,uAI分割算法曾斩获世界级分割比赛(SegTHOR Challenge 2019)冠军。
AI还可以为医学做什么?高耀宗一直在思考这个问题。他告诉记者,AI能够解决“草里寻针”的问题。临床医学影像上很多时候需要找寻细微病灶,人眼很容易错过,而AI非常擅长。例如,在进行肺结节诊断时,一例影像往往会包含300多幅图片,需要影像科医生在两三分钟内看完,这非常困难。但AI可以实现秒级阅片,辅助医生精准找出肺结节。
AI还可以解决人眼“视而不见”的问题。同样以肺结节诊断为例,过去临床诊断中有时人眼难以察觉结节的变化,现在有了AI技术的辅助,即使是很细微的变化,也能在第一时间做出诊断。
高耀宗团队给医学带来了诸多惊喜。在谈及AI赋能脑转移瘤临床诊断时,高耀宗博士分享了团队的代表性产业转化成果。“脑转移瘤分布不定、多发常见,微小转移灶非常容易漏诊。针对这个痛点,我们与中山大学肿瘤防治中心影像科合作,基于多年积累的脑分割技术,共同研发脑转移瘤辅助检测系统。”目前,该AI系统已成为中山大学肿瘤防治中心大部分影像科医生的称手工具,相关研究成果在一年内两度在国际神经肿瘤顶级杂志发表,是全球少有的脑转移瘤临床科研成果转化案例。
在AI赋能科研方面,高耀宗告诉记者,数据、算法、临床这三个要素是十分重要的。联影智能科研平台打通了这三个要素之间的桥梁,把AI作为工具提供给科研工作者。
◆ 将优质医疗资源送入千家万户 ◆
从最初的几人创业,到如今600多人的团队,高耀宗始终以“快、准、狠”的风格,先后带领团队推出AI算法中台技术,研发放疗勾画、肺结节检测、肺炎分诊与量化评估、脑转移瘤检测、肺栓塞分诊、PET/CT异常病灶检测等多项AI算法与应用,产品性能均达到业界领先水平,让AI真正赋能设备与临床。“我们没有局限于开发少数单病种的AI,而是选择了全栈全谱的布局。联影智能作为一家独立的AI公司,其普适的AI产品和服务已经应用到3000多家医院。”高耀宗告诉记者。
1986年出生的青年科学家高耀宗已在医学影像和人工智能领域发表国内外论文百余篇,论文累计被引上万次,曾获上海市第一批人工智能高级工程师职称、上海市五一劳动奖章等荣誉,2020年入选上海市青年拔尖人才计划。其主持或参与的项目曾获IEEE ISBI国际会议胸部危及器官分割一等奖,上海市科学技术进步一等奖、二等奖,北京市科学技术进步一等奖,世界人工智能大会卓越人工智能引领奖(SAIL)等多个奖项。
“一个产品从研发到投入应用,我们往往需要用很长的时间跟医生共同推进、反复打磨,最终真正契合临床场景与需求。让AI守护人民生命健康非常有意义”。他笑称,团队成员已经成为各医学细分领域的半个专家。
谈及未来,高耀宗说,希望带领团队将优质医疗资源送入千家万户,让患者不用来回奔波就能获得及时的优质医疗服务,为推进健康中国建设贡献力量。
青年报·青春上海记者 顾金华
编辑:梁文静
来源:青春上海News—24小时青年报
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