雲象科技與林口長庚醫院病理部合作「胃癌淋巴結轉移AI偵測」,並設計 AI 輔助的數位病理工作流程,臨床實驗證明,醫師對胃癌微小轉移病灶的診斷時間縮短了 30%,該演算法辨識率高達 AUC 0.99。這項成果也代表雲象獨創技術「免細節標註全玻片運算」True GigaPixel AI 能力再升級,運用全玻片影像,無切割、免細節標註,直接訓練深度學習模型,突破了深度神經網路硬體加速器上記憶體大小的限制,可加速研發進程。研究成果再度登上國際科學期刊《Nature Communications》,全文可供閱覽。
偕同林口長庚以 50 億畫素影像開發
胃癌手術後,檢查淋巴結是否有受到轉移的癌症侵犯極為重要。長久以來,病理科醫師透過顯微鏡,無其他科技輔助,憑著肉眼與即時記憶,必須在一大片組織裡逐一尋找微小的病灶,做出最終診斷,耗時耗力。為減輕醫師負擔,並驗證 AI 輔助效益,雲象科技與林口長庚醫院病理部陳澤卿主任以及黃士強醫師合作,採用近 6,000 個高達 50 億畫素的淋巴結標註影像,訓練 AI 模型,開發「胃癌淋巴結轉移AI偵測」以及 AI 輔助的數位病理工作流程,協助病理科醫師進行胃癌淋巴結轉移的診斷工作。
以傳統人工作業,病理科醫師對於小於 2mm 的胃癌微小轉移 (micro-metastasis) 病灶的診斷敏感度是 82%,小於 0.2mm 的單獨性腫瘤細胞 (isolated tumor cells) 病灶的診斷敏感度則是 68%。AI 輔助下,醫師對於微小轉移以及單獨性腫瘤細胞的診斷敏感度,則雙雙提升至 96%。同時,對於微小轉移的診斷時間減少 30%,單獨性腫瘤細胞的診斷時間則縮短了 26%,該演算法辨識率高達 AUC 0.99(完美演算法的 AUC 為 1)。
AI 輔助診斷 + AI 數位病理工作流程,驗證輔助效益
林口長庚醫院每年處理病理標本約 12 萬件,達全國之冠,多年來持續推動病理玻片全面數位化,現階段以輔助病理醫師判讀,並提升效率為主要目的,榮獲多項殊榮,包含 2021 年分別獲醫策會頒發「國家醫療品質獎」智慧解決方案組金獎,以及生策會頒發「國家生技醫療品質獎」智慧醫療組銅獎,肯定以人工智慧輔助,有效強化醫院系統性工作流程,達世界級水準,有助提升整體醫療品質。
獨創「免細節標註全玻片運算」再升級
此次發表成功將「免細節標註全玻片運算」True GigaPixel AI 能力再提升,雲象近年致力突破業界一般對影像進行細節標註,並且分割影像區塊的作法;獨創了直接使用未經分割,且未經細節標註的高解析度淋巴結影像,來訓練AI模型。2020 年以來,從使用統一記憶體(unified memory)開始,至「免細節標註全玻片運算」開發,已取得了近 100 倍的加速幅度,使繁重的計算工作流程能更有效率地進行,亦可節省病理科醫師數百小時的標註時間,大幅加速病理AI的開發流程。這些優勢都展現在本項研究得以在一年完成。
雲象科技執行長葉肇元醫師指出,「胃癌淋巴結轉移AI偵測」配合AI輔助數位病理工作流程,以臨床實驗提出了具體效益。從林口長庚醫院備受肯定的「病理全面數位化」實績顯示,導入「數位病理平台」、輔以病理 AI 應用,是邁向數位轉型之路。如今 True GigaPixel AI 可望加速病理 AI 落地,讓率先導入病理 AI 的醫療院所可穩居優勢,有意加入者後來居上。
雲象「免細節標註全玻片運算」True GigaPixel AI,是繼 2021 年與北醫附醫合作,運用在肺癌數位病理影像,今年再接再厲,應用於胃癌的淋巴結轉移診斷,且技術能力再升級,再次獲《Nature Communications》(Impact Factor 2021: 17.69)青睞刊載。透過學術管道檢視研發成果,為受國際肯定、實力驗證的指標之一。自 2019 年雲象發表的國際期刊論文已累計近 20 篇。