手机秒变“病理扫描仪”,南京泰立瑞开发全切片扫描技术助力AI辅助诊断

王晓行 / 2016-12-16 / 健康 / 0

目前市面的全自动病理全切片扫描仪价格从国产的60万人民币到进口300万,都价格不菲。手动病理扫描仪也在15万-20万人民币之间。另外,全切片扫描的文件大小常常在2GB或以上,数据存储、数据传输和系统维护对基层医疗机构都是巨大的挑战。

最近南京泰立瑞发明了一套基于智能手机的全切片病理扫描解装置,成本仅数百元,不光极大的降低了远程病理或数字病理的扫描仪设备成本,其移动端采集方案+云端解决方案极大地降低了远程病理或数字病理的门槛。对此动脉网(微信号:vcbeat)进行了跟踪报道。

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这张就是手机利用泰立瑞设备拍出来的全切片扫描照片,设备操作起来感觉比自拍杆稍微复杂一点点:

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显微镜的镜下数据尚未完全被收集

南京泰立瑞的创始人王坦拥有医学和生物信息学两个硕士学位,以前在中国做了10多年的医生,他深知病理医生的难处,大部分的病理医生看完片子以后,通常用文字进行描述,这样结果一方面是不够直观,医生看起来比较费力。另一方面显微镜的镜下数据并没有连接院内的HIS、PACS系统,造成数据白白流失,非常可惜。

再者显微镜看片非常需要经验,病理医生的培养过程是漫长而枯燥的,读片数量决定了病理医生的水平。在病理界流传三道“门槛费”:1万例以上,发初步病理报告;经手3万例,才能复查下级医生的报告;5万例以上才能解决疑难诊断。以每天看20例切片算,完成5万例,需要心无旁骛地看上十年。

其他的医学影像科室在人工智能帮助下飞速发展的时候,这个领域的发展却发展缓慢,在王坦看来,病理医生的经验都可以归结为病理切片的计算机人工智能的图像识别能力,人工智能将极大地提高病理医生的工作效率和诊断水平,于是在又在海外从事多年IT行业的王坦决定回国创业,开发一种超低价格、易操作的基于智能手机和人工智能的病理扫描仪。

联合创始人黄睿为通信工程学士,曾任江苏广电电视商城的产品总监。联合创始人兼数据总监马朔昕为东南大学通信工程本科;曾在美国亚利桑那州立大学攻读电气工程博士,主攻时频域信号处理、图像处理和机器学习。

泰立瑞镜下全切片扫描系统

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泰立瑞镜下全切片扫描系统以显拍助手连接显微镜和智能手机,通过手机高清晰摄像头连续采集显微镜镜下视野,通过泰立瑞的sEngine 拼图算法,生成低倍(40倍)和高倍(400-1000倍)切片扫描图像,并将局部高倍图像自动嵌入在低倍扫描时生成的全切片图像中。

该系统有两大核心的技术:高性能分布式图像拼接算法和图像非线性扭曲的盲修正:

高性能分布式图像拼接算法利用了深度优化的sEngine图像处理引擎,将原本必须一步完成的图像拼接算法切割为可异步运行的两部分,在保证准确的实时结果反馈的基础上将采集端(app)的计算量降低了95%以上,使得原本只能在高端台式计算机上运行的程序可以流畅运行在主流智能手机上。

图像非线性扭曲的盲修正无需采集时使用专用的扭曲校正工具进行校正,而是直接从拍摄的图像上估算其非线性扭曲投射关系,进而实时求解此高阶多变量超定方程组以量化此扭曲特性,再计算此特性的反变换并应用在采集图像上以实现对图像扭曲的盲修正。

优势明显

泰立瑞的的设备拥有超高的性价比:一套系统的价格在500元左右,完美适配的任何显微镜系统和任意智能手机。

另外,全切片扫描的文件大小常常在2GB或以上,数据存储、数据传输和系统维护对基层医疗机构都是巨大的挑战,泰立瑞的手机移动全切片扫描解决方案不光极大的降低了远程病理或数字病理的扫描仪设备成本,泰立瑞的移动端采集方案+云端解决方案提供了基层医疗机构在数字病理的一整套解决方案,极大地降低了远程病理或数字病理的门槛。

除了上述优势,泰立瑞还有其他技术优势,这套操作系统遵从病理医生实际工作流程( [低倍镜大体观察切片] -> [高倍镜细查局部])。对10mmx10mm及以下大小的标本,手动扫描往往很快,一般不超过3分钟。分辨率 有0.045μm/pixel (100x),比肩市面的主流病理扫描仪。

允许自由控制扫描关键区域,极大地节省时间和存储空间。较低倍率可以迅速完成鸟瞰扫描以满足速检和质控需求,配合局部高倍率扫描覆盖重点区域。

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泰立瑞还拥有多项移动端软件著作权和硬件专利,拥用独家 sEngine 高性能分布式计算机视觉引擎。

采集完数据后,系统会辅助医生生成图文报告,为医生节约大量书写时间。

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该系统的这些技术优势可是使其适合细胞病理学、冰冻切片、厚切片等需要高放大倍数的应用场景。可以为教育、远程医疗、临床诊断、图像分析提供服务。

未来可能向人工智能方向发展

王坦告诉记者,目前这套病理扫描系统已经成熟,未来公司在技术上的可能发展方向是人工智能。随着组织切片图像数量的增加,泰立瑞已经具备建立人工智能技术的基础。

除了这个病理全切片扫描系统,泰立瑞的显拍助手设备还可应用于眼科的裂隙灯显微镜和手机便携式间接眼底镜,可以用来做眼底筛查。王坦表示,泰立瑞未来会深耕显微镜影像这一细分领域,通过技术驱动发展,通过技术服务和医疗服务获取收益。

不断探索新的盈利模式

泰立瑞的镜下全切片扫描系统才上市2个多月,每周有70-80个的订单,目前公司的工作重点也在市场推广方面,仅仅2个月的线上推广和一次参会推广,初步估计全国80%的病理医生都已知晓该系统,很受病理医生欢迎。

泰立瑞除了从医院采购、或向医院收取年费的形式获得收入外,泰立瑞目前和中国领先的病理行业学术服务平台91360门户网和华夏病理网谈年度合作协议具体合作框架已经敲定。

泰立瑞也将与华大基因达成合作意向,由泰立瑞联系医生进行病人初步疾病筛查,患有肿瘤疾病的患者,推荐给华大基因做基因检测,然后进行靶向精准治疗。在这个过程中,泰立瑞会向华大基因抽成。

另外,王坦透露,由于价格优势明显,非洲和北美地区的几家医院对这个技术很感兴趣,希望进一步了解合作。

目前该系统已经在今年的6月申报国家二类医疗器械经营许可证,在未来数月即可获得国家批文。王坦表示将开展Pre-A融资,用于市场推广和人工智能系统的研发。泰立瑞的天使轮为私人投资。

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