痛惜年輕師妹患癌離世 南大學(xué)霸開發(fā)免費(fèi)AI癌癥診療系統(tǒng)
一位來自南京的學(xué)霸,創(chuàng)建了一個(gè)免費(fèi)的AI(人工智能)乳腺癌檢測(cè)系統(tǒng),準(zhǔn)確率幾乎媲美專業(yè)醫(yī)生。網(wǎng)友們紛紛表示“給大佬點(diǎn)贊”,評(píng)論說“這才是GPU編程的最佳使用方式”。紫牛新聞?dòng)浾吡私獾,這位學(xué)霸名叫姜浩,畢業(yè)于南京大學(xué),多年前因?yàn)榈弥晃荒洗髱熋没既橄侔┤ナ郎罡羞z憾,于是萌發(fā)了設(shè)計(jì)制作AI乳腺癌檢測(cè)系統(tǒng)的想法。這個(gè)免費(fèi)的檢測(cè)系統(tǒng)上線后服務(wù)了很多用戶,他還因此收到了許多感謝郵件。
2022年,姜浩“英雄歸來”,又帶來了一個(gè)新項(xiàng)目:“AI腦瘤立體定向放療項(xiàng)目”。近日,接受記者采訪時(shí),他表示,近年來他一直在將注意力從癌癥檢測(cè)轉(zhuǎn)移到實(shí)際治療方面,“因?yàn)槲蚁胱鲆患容^有意義的事情!
紫牛新聞?dòng)浾?宋世鋒 素材來源:受訪者提供
從小學(xué)到大學(xué),沒出北京西路
學(xué)的是物理專業(yè),但從小對(duì)編碼很感興趣
4年前,一位網(wǎng)名“coolwulf”的網(wǎng)友在一個(gè)程序員網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)帖,介紹了自己做的乳腺癌檢測(cè)項(xiàng)目。乳腺癌早期癥狀不明顯,所以很容易錯(cuò)過最佳治療時(shí)機(jī),利用AI進(jìn)行檢測(cè),可以讓患者提早得知病情。他的這個(gè)項(xiàng)目準(zhǔn)確率超過90%,而且是免費(fèi)的乳腺癌檢測(cè)項(xiàng)目。項(xiàng)目上線后,很多人使用,并且給出積極的反饋。不過“coolwulf”并沒有止步于此,近年來一直將注意力從癌癥檢測(cè)轉(zhuǎn)移到實(shí)際治療上。蟄伏4年后,近日他再次發(fā)帖,介紹了自己開發(fā)的“AI腦瘤立體定向放療項(xiàng)目”。
這位業(yè)余程序員“coolwulf”真名叫姜浩,來自南京,小學(xué)上的是瑯琊路小學(xué),中學(xué)在29中就讀,后來到南京大學(xué)物理系學(xué)習(xí)。他的妻子也是南京人,從南師附中畢業(yè),和他是南京大學(xué)物理系的同學(xué)。因?yàn)閺募业綆讉(gè)母校,都在北京西路范圍內(nèi),“家里人開玩笑說,我從小學(xué)到大學(xué),沒出北京西路!
2002年,姜浩從南京大學(xué)畢業(yè),之后到美國密歇根大學(xué)攻讀核工程和放射科學(xué)專業(yè)的博士。姜浩在密歇根大學(xué)主要就是從事醫(yī)學(xué)平板探測(cè)器的研究,從此和癌癥檢測(cè)與治療結(jié)了緣。他學(xué)的是物理專業(yè),但是從9歲的時(shí)候就開始接觸計(jì)算機(jī)!拔覐男【蛯(duì)寫計(jì)算機(jī)代碼比較感興趣,所以我從小就開始寫程序!
2000年左右,互聯(lián)網(wǎng)開始流行,姜浩對(duì)瀏覽器感興趣,就寫了很多開源軟件,還加入了Mozila Foundation的開源項(xiàng)目。曾經(jīng)有一款比較流行的瀏覽器K-Meleon,就是姜浩和幾個(gè)程序員寫的。而他參與的另一個(gè)項(xiàng)目,是很多網(wǎng)友更為熟悉的火狐瀏覽器的前身。
痛惜師妹離世,做出免費(fèi)乳腺癌檢測(cè)程序
2008年博士畢業(yè)之后,姜浩起初在密歇根大學(xué)放射腫瘤系工作,跟著導(dǎo)師做影像學(xué)研究,開發(fā)全世界最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)平板探測(cè)器。而做乳腺癌檢測(cè)項(xiàng)目,起因是一位南大校友罹患乳腺癌去世。
姜浩說,那是他的一位南大師妹,2017年的時(shí)候不幸去世,年僅34歲,留下一個(gè)4歲的兒子,非?上。
他知道,乳腺癌對(duì)于年紀(jì)越輕的患者越兇險(xiǎn),如果在1期的時(shí)候能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn),患者的5年存活率可以達(dá)到99%,如果到3期或者4期發(fā)現(xiàn),此時(shí)癌細(xì)胞已經(jīng)轉(zhuǎn)移了,治療就會(huì)非常困難。
以往檢測(cè)乳腺癌,需要有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生察看分析X光片,姜浩對(duì)于影像學(xué)和計(jì)算機(jī)都極為熟悉,就想把兩者結(jié)合起來,做一個(gè)AI檢測(cè)乳腺癌的項(xiàng)目。
AI模型在訓(xùn)練的時(shí)候需要非常高的硬件算力,普通電腦無法滿足,他開了腦洞,自掏腰包,買了50張顯卡,組成GPU運(yùn)算集成這項(xiàng)任務(wù)。硬件設(shè)備湊齊之后,為了省錢,他自己當(dāng)木工,用木料做成機(jī)箱,又用了幾個(gè)月時(shí)間,訓(xùn)練好AI模型,把乳腺癌檢測(cè)網(wǎng)站做出來,他在歐洲的InBreast數(shù)據(jù)上做了測(cè)試,準(zhǔn)確度達(dá)到90%。
2017年曾經(jīng)有個(gè)乳腺癌檢測(cè)世界競(jìng)賽,美國肯塔基大學(xué)醫(yī)院和中國的一家合作公司用這個(gè)競(jìng)賽中獲得第二名的程序測(cè)試一個(gè)乳腺癌影像數(shù)據(jù)庫,漏了10個(gè)案例,使用姜浩的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,只漏了一個(gè)。
2018年,他的這個(gè)系統(tǒng)開始讓人們免費(fèi)使用。網(wǎng)友們紛紛表示“給大佬點(diǎn)贊”,評(píng)論說“這才是GPU編程的最佳使用方式”。由于這個(gè)系統(tǒng)不保存用戶的數(shù)據(jù),所以他不清楚有多少人使用過,但他曾經(jīng)收到很多患者的感謝郵件,而且確實(shí)有人用這個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)出了乳腺腫瘤。
想做一件比較有意義的事情
更進(jìn)一步,將AI癌癥檢測(cè)轉(zhuǎn)為AI輔助治療
這個(gè)系統(tǒng)只是乳腺癌檢測(cè),姜浩希望更進(jìn)一步,從AI癌癥檢測(cè)轉(zhuǎn)移到AI輔助治療上來。他最先關(guān)注的是腦瘤放射治療,因?yàn)樗囊晃煌碌挠H人罹患腦腫瘤,采用了“全腦放療”進(jìn)行治療,6個(gè)月內(nèi)效果非常好,但是后來再次復(fù)發(fā),最終失去生命,而且最后幾個(gè)月非常痛苦。
姜浩說,以前如果多發(fā)性腦瘤患者有5個(gè)或10個(gè)以上的腦瘤,醫(yī)生一般就會(huì)讓他做全腦放療。這種療法對(duì)正常的腦組織也有很大傷害,一個(gè)患者基本上只能做一次全腦放療,因?yàn)槟X部器官受到的輻射量會(huì)達(dá)到極限,無法承受第二次。如果腦瘤復(fù)發(fā),就再也沒有其他治療手段。
姜浩有一位非常要好的師兄,專門從事放療研究,開發(fā)立體定向放射外科治療技術(shù),可以將放射束非常準(zhǔn)確地打到每一個(gè)腫瘤上,對(duì)于正常組織損傷非常小。然而很不幸,這位師兄在2017年因?yàn)橐馔馐鹿嗜ナ懒,“我就想幫他?shí)現(xiàn)這個(gè)遺愿!
立體放療可以對(duì)每一個(gè)腫瘤進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)注,制定精準(zhǔn)的治療計(jì)劃。但是醫(yī)生在為多發(fā)性腦瘤患者進(jìn)行立體放療手術(shù)時(shí),需要付出很多努力,因?yàn)槊總(gè)病灶都需要正確地標(biāo)記和追蹤,工作量非常大,姜浩又想到使用AI技術(shù)幫助,“如果腦瘤數(shù)量多,一般要把它們分成幾個(gè)不同的區(qū)域照射,分區(qū)的時(shí)候要考慮到怎么把輻射劑量最優(yōu)化。以前這些都是手動(dòng)做,非常耗時(shí),而且很容易出錯(cuò)。如果醫(yī)院用AI做這個(gè)工作流程,效率和準(zhǔn)確性會(huì)大大提高。”
2019年開始,姜浩和美國得克薩斯西南醫(yī)學(xué)中心的終身教授盧衛(wèi)國一起,與美國西南醫(yī)學(xué)中心和斯坦福大學(xué)合作,開發(fā)了自動(dòng)勾畫/標(biāo)記和治療腦瘤的AI模型,在梅奧中心等多個(gè)醫(yī)院做了臨床一期和二期試驗(yàn),治療了大約100個(gè)患者,其中一個(gè)患者的腦瘤數(shù)量超過100個(gè)。
將免費(fèi)進(jìn)行到底,讓更多病人受益
以前醫(yī)生幾個(gè)小時(shí)才能完成的工作,通過這個(gè)AI立體放療平臺(tái),可以在一兩分鐘之內(nèi)把每個(gè)腫瘤自動(dòng)勾畫出來,并且?guī)椭t(yī)生自動(dòng)配置好治療方案,使用最優(yōu)化的輻射劑量來照射,自動(dòng)管理這些患者多年來的治療信息。
立體放療可以多次進(jìn)行,患者的5年存活率得到大幅改善,生活質(zhì)量更有非常明顯的進(jìn)步。今年3月,這項(xiàng)研究成果已經(jīng)在2022年美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)家學(xué)會(huì)春季臨床會(huì)議上由他們?cè)谒固垢4髮W(xué)的合作者發(fā)表。
姜浩的目標(biāo)是讓這個(gè)系統(tǒng)獲得美國FDA(食品藥品監(jiān)督管理局)的認(rèn)證,“2018年做的乳腺癌檢測(cè)項(xiàng)目完全是免費(fèi)的,沒有通過FDA的510K(一些規(guī)定器械要引入美國市場(chǎng)需要通過的產(chǎn)品上市登記)認(rèn)證,只能為用戶提供參考。雖然在后臺(tái)看到有不少用戶使用,但是如何能夠真正幫助到用戶,實(shí)際上是我一直在考慮的問題。因此我意識(shí)到,如果真正想讓更多的病人受益,一定要通過FDA的510K認(rèn)證,不然醫(yī)生是不會(huì)使用的!彼苍诳紤]像AI乳腺癌檢測(cè)項(xiàng)目一樣,做一個(gè)云端的AI立體放療版本,更加方便各個(gè)醫(yī)院使用。這套系統(tǒng)很大,可能近期會(huì)上線,并且也是免費(fèi)的。
目前這個(gè)系統(tǒng)專注于腦瘤,姜浩打算將來擴(kuò)展到心臟、頭頸、肺部等地方,“我為什么想待在這個(gè)行業(yè)里?因?yàn)槲蚁胱鲆患容^有意義的事情。我會(huì)一步一步來,整個(gè)平臺(tái)可以用于很多不同的疾病。立體放療不一定能治愈癌癥,但可以把它拖成慢性病,我們的愿景是通過這樣的方式,能夠讓病人擁有更長的存活時(shí)間,提高生活質(zhì)量!
(責(zé)任編輯:支艷蓉)