2023年两会健康策期间,中国科学院院士、中国脑科学研究领军人物蒲慕明院士与联影智能联席CEO、医疗AI人工智能领域前沿探路人沈定刚教授共同开启了一场巅峰对话,在回首过去与展望未来之间,畅议医疗AI人工智能技术与脑科学研究的融合演进之路。
人工智能助力中国脑科学“跨越式”发展
过去十年,以深度学习为代表的人工智能技术深刻影响着人类社会,人工智能正在深刻改变着脑科学的研究方法。在"观测脑"手段不断变革的基础上,人工智能技术为脑科学提供了越来越强大的分析、展示和科学发现手段。
在此次对话中,沈定刚教授分享了自身在中国脑计划中针对0~6岁婴幼儿、6~18岁学龄儿童脑研究方向参与的两项重大项目,即“基于新一代人工智能技术的婴幼儿动态脑图谱绘制及语言和社会情绪的发育机制研究”与“中国学龄儿童脑智发育队列研究”。这两大项目均以医疗AI人工智能技术为主要抓手,实现对脑科学"无人区"的持续探索。
上述两大项目均对标国际最高水平,并基于联影高端科研型磁共振设备进行涵盖婴幼儿和儿童青少年这两个重要年龄段的脑智发育研究。沈定刚教授表示,"基于同一机器,我们可以把0~6岁、6~18岁的孩子紧密衔接起来,形成覆盖0-18岁、贯穿脑智发育的研究,这在中国乃至全世界都是独一无二的,意义非常之大。
提及医疗AI人工智能技术在现阶段脑科学研究中的助力,沈定刚教授指出,脑科学研究侧重一老一小,医疗AI人工智能技术在这两方面均提供了很大助力。在婴幼儿脑智发育方面,联影智能已通过AI识别运动补偿、AI压缩感知技术、生成AI等多项技术实现全流程覆盖,提升影像数据采集、分析的质效。在医疗AI人工智能技术的助力下,大脑影像扫描也将更早介入我国儿童脑疾病诊疗流程,儿童脑疾病早期发现时间有望从1岁提前到6个月。
而在老年群体方面,针对老年人记忆问题,联影智能人工智能分割技术能够将脑结构在秒级时间内实现分割,并通过对比观察海马体状况实现老年健康管理;针对脑卒中,联影智能医疗AI人工智能诊断软件能够快速判断病人是脑出血还是脑缺血,为医生快速做出治疗决策提供参考。“目前此类产品已陆续下沉基层医疗机构,能够有效增强基层诊疗能力,推进分级诊疗建设。”沈定刚教授表示。
竞逐科技高地,中国脑科学、人工智能加速创新
中国脑科学与人工智能技术的发展息息相关,二者深度融合、加速创新,才能让中国脑科学在竞逐科技高地的路上一往直前。
蒲慕明院士分享了自身在全脑介观神经联接图谱研究中对人工智能技术的体会。所谓介观图谱,就是要把所有神经细胞各种类型之间的连接绘制出来,由此可以了解每一个神经元如何跟其他不同种类的神经元联接。而介观图谱绘制需要的数据非常之多,数据量级高达TB级。假如人工绘制,单单追踪一个神经元的连接可能都需要绘制几个小时,极费心力。
"我们现在开始采取半自动绘制,希望将来还能够通过人工智能技术全自动追踪神经细胞,进而帮助全脑介观神经联接图谱的建立,这对于中国脑计划具备非常重要的意义。而在这其中,我们对人工智能技术有着不可或缺的需求。"
沈定刚教授亦从医疗AI人工智能企业加速创新的角度予以解读。他介绍,人有几万种疾病。如何实现模块化是目前医疗人工智能工具打造的一大难点。而联影智能的策略集中在两方面,一是共性的技术开发,二是产学研医紧密协同。
目前,联影智能已开发检测、分割、配准、分类、映射等技术模块,并将这些技术模块像魔方一样排列组合,进行高效灵活的产品开发。同时,产学研医协同创新非常重要。目前学术界致力于做"从零到一"的原始创新,而企业需要完成的是"从一到N"的工作,这需要医疗AI人工智能企业和医院紧密合作,把这些原始创新成果产业化,用到各个医疗机构中去,让医疗AI的学术研究真正落地临床场景。