“先心安”从生命起点守护健康

文/本刊记者 郭潇雅

“先心安”胎儿心脏病智慧医疗平台实现胎儿心脏病产前筛查、诊断及专家决策全流程实时性、智能化、一体化解决方案。

先天性心脏病（简称“先心病”）发病率约1%，意味着平均每100个新生儿中，就有一个患有先心病。先心病位居我国出生缺陷首位，平均每年新增先心病患儿约25万名。然而，这其中仅有少部分患儿能够获得准确的产前诊断及评估，并在出生后得到有效治疗。而那些诊断不明或无法得到及时救治的患儿则早早夭折或长期痛苦地带病生存，为家庭和社会带来了沉重的负担。究其原因，在于基层医师对于先心病的认知度不高，缺乏有效的筛查及诊断技术，缺乏出口管理，导致先心病诊疗水平非均质化严重。

北京安贞医院心脏超声医学中心、胎儿心脏病母胎医学会诊中心负责人,“胎儿心脏病母胎医学研究”北京市重点实验室主任何怡华教授告诉《中国医院院长》，先天性心脏病其实是可防可治的。然而，由于对先心病筛查及诊断能力不足，导致部分医生无法及时准确地告知家属胎儿患有先心病，使得患儿错过了最佳手术时期；也有部分病例虽能够筛查出先心病，却由于对先心病预后及治疗认识不足，导致医师和孕妇错误地认为该类疾病难以治疗，最终胎儿被过度引产。在社会进步、生育率下降的今天，这个问题是更值得重视的。在欧美等发达国家，胎儿先心病的平均筛查准确率虽然也只有43%，但这一数字却远高于我国。因此，先心病的产前早期筛查、精准分层诊断以及一体化管理具有非常重要的意义。

在“2021中国国际服务贸易交易会健康卫生服务专题展”上，来自北京安贞医院的五大尖端医疗技术展项惊艳亮相，其中包括何怡华胎儿心脏母胎医学团队的医企联合转化产品——“先心安”胎儿心脏病智慧医疗平台。

以临床数据为基础

任何医疗人工智能产品的研发都需要具备“双核”——临床大数据和诊断准确率，“先心安”也不例外。何怡华对记者说，北京安贞医院的心血管疾病诊疗水平在全国处于领先地位，对带动我国不发达地区和基层医疗机构诊疗能力有着义不容辞的责任。为此，早在10年前，她便带领团队在基层开展了大量胎儿心脏病超声诊断技术的线下培训工作。

然而，线下培训效果有限。一方面，我国幅员辽阔，即便是周五、周六、周日连续跑三个地方培训，也难以做到大范围的技术普及；另一方面，由于产前超声诊断技术的高难度和高专业化，无法通过一两次培训就能让基层医师彻底掌握，所以难以达到均质化的要求。不过，经过数年的基层培训工作，何怡华团队与180余家妇幼保健机构建立了合作关系。2015年，在安贞医院的支持下，何怡华团队建立了胎儿心脏病大样本数据库，并开始了医工交叉合作。截至2021年9月，数据库已涵盖7万余例胎儿心脏病病例。

医工交叉是热点，但真正能在这个过程中坚持下来的团队并不多，因为这是一个跨行业的融合学习的长期过程，而不是单纯的拼盘。从数据建模到人工智能体系建立，从质量控制到疾病筛查模块成型，从信息安全到疾病多维度匹配机制，何怡华表示，那段时间，“挑图群”“标注群”“审核群”“合作群”等微信群消息响个不停，团队每一个成员都非常辛苦。

“作为大型三甲医院的职工，研发团队白天要完成繁忙的医疗工作，下班后又要挤占休息时间，加班加点地做科研工作。就拿数据标注来说，为了保障数据质量，要求对数据所有维度进行精细标注，1例病例的标注就要花费约20分钟时间，几乎相当于临床采集一个新的病例影像所需要的时间，而人工智能模型的优化，需要上万例标注数据支撑。这项枯燥乏味且费时费力的工作团队一干就是5年，这是一般的研发团队很难坚持下来的。”何怡华说道。

念念不忘，必有回响。最终，“先心安”产品成功研发落地。据介绍，“先心安”胎儿心脏病智慧医疗平台针对先天性心脏病等出生缺陷问题，通过人机交互智能产品及人工智能算法前置，利用人工智能、大数据、5G网络等领先科技及远程医疗模式，将超声影像、操作手法、多学科会诊等多维数据融合，提供从产前筛查、诊断到出生后救治的一体化解决方案。从而提高基层医师筛查及诊断准确率，并大幅提升专家培训、会诊效率。

何怡华认为，“先心安”还将逐步完善，通过和北航、鹏城实验室、中科院自动化所等国内顶尖团队的深度合作，使产品不断迭代优化。

人工筛查1 名先心病胎儿，需要30 分钟左右，而“先心安”筛查速度则以毫秒计算。

2 多学科专家通过“先心安”开展远程会诊。

以高诊断准确率为核心

本次“服贸会”上，北京安贞医院展区的“先心安”产品吸引了大批观展群众驻足，不少人都会问同一个问题：“这个产品的诊断准确率有多高？”

何怡华做了对比，全球先心病筛查准确率最高的是美国费城儿童医院，其诊断准确率为98%，而安贞医院专家团队的准确率则紧随其后，可达97%，可以说和国际顶尖水平接轨。基于安贞医院专家团队诊断经验及诊断逻辑研发的“先心安”平台，目前筛查准确率可达到80%，相比顶尖水平低了十几个百分点，但相比我国基层、甚至欧美基层的筛查准确率，却高出了很多。

同时，为了将“先心安”的筛查准确率提高到90%以上，何怡华团队一方面把“先心安”模型的假阳性标准提高，保证“筛上来的不一定都是先心病胎儿，但先心病胎儿一定会筛上来”，避免基层漏诊。另一方面，对于筛上来的可疑胎儿先心病病例，由何怡华团队负责二次人工审核，以人工辅助的方式作为“先心安”筛查的并行方案，在此过程中，还会不断提升“先心安”算法的准确率。

据悉，“先心安”获得了科技部“十三五”重大出生缺陷国家重点研发计划支持，目前已在全国8家省级妇幼保健院及10余省区市的20余家医疗机构推广及应用，获得了良好效果，初步估算节省资金约1.7亿元。该项目的推广应用，将全国优质医疗资源下沉，让孕妇“足不出户”就可享受国内一流的医疗服务，同时形成线上线下一体化的现代医院服务与管理模式，也为胎儿提供了更高质量、更高效率、更安全、更体贴的医疗服务，并最终改善我国医疗资源“非均质化”现状，达到降低出生缺陷、提高出生人口素质的目标。

北京安贞医院院长张宏家表示，医院与院校和企业建立联合试验室，目的是将医院临床和专家资源与企业的研发技术和产品商业化资源有效结合，促进医疗领域科研创新的知识产权转化、技术产品化、产品商业化。安贞医院将坚持走医工结合的新路径，加快科技成果转化，更好地服务广大患者。

何怡华说道，让每一个胎儿都能够及时享受到先心病筛查的医疗服务，从而避免致死性先心病患儿出生、避免过度引产，是她一直追求的目标。下一步，团队成员将聚焦胎儿心脏远程协同和心脏超声智能导航研发工作，建立机器人感知系统。同时通过各类媒体，加大对先心病筛查的科普宣传，为“健康中国”贡献出应有的力量。