北大肿瘤医院放疗科副主任吴昊：人工智能推动放疗质量提升和医疗资源下沉

来源：HIT专家网    记者：谭啸

北京大学肿瘤医院放疗科副主任吴昊

“2015年，在设备厂家的帮助下，我们在国内最早开展人工智能放疗计划，并率先在临床应用。”10月19日，北京大学肿瘤医院放疗科副主任吴昊在“IDC中国数字化转型年度盛典暨第三届中国数字化转型领军用户颁奖典礼”的医疗健康分论坛上，介绍了北大肿瘤医院放射科开展的人工智能项目，他的演讲题目是《人工智能推动放射治疗质量提升和医疗资源下沉》。

吴昊首先用四个“最”来形容他所在的放疗科：一是“最大”，放疗科是北大肿瘤医院最大的科室，有100多人，包括：医生28人、物理师17人、技师40人、护士26人，此外还有工程师、网络工程师等；二是“最早”，最早涉足数字化、信息化、智能化的专业，因为放射治疗是一个非常复杂的学科，它需要非常多专业的协作；三是“最贵”，医院的重资产都在放疗科，设备都是千万元量级的，支持所有最先进的放疗技术；四是“贡献最大”，放疗科是在经济上对医院贡献最大的科室，能占到半壁江山，甚至更多。

什么是放疗？对此，吴昊做了简单的科普性介绍：放射治疗，简称放疗，是利用射线来杀死或杀伤肿瘤细胞，是治疗恶性肿瘤的重要手段。射线虽然是有害的，但它也是可控的，如今放疗设备的精确度已经达到了亚毫米的量级。

根据世界卫生组织2013年的报告，在全部恶性肿瘤中，约67%的患者可以被治愈，其中30%是手术治愈的，放射治疗同样占30%，化疗占7%。据2015年美国放疗年会的统计，约有65%的肿瘤患者会接受放射治疗。发达国家采用放射治疗的患者比例均超过40%，我国则低于20%。

“我国采用放疗的患者比例低，一方面是由于老百姓对于射线的恐惧；另一方面则是由于缺设备、更缺人。国际原子能机构（IAEA）建议，放疗医师和放疗物理师的比例是1：2，我国的配置状况（2015年）则是1：0.21，可谓是‘奇缺’。”吴昊谈道，正因为缺人，所以人工智能就有用武之地了。

在过去的十几年中，技术进步促进了放疗治愈率的提升。据吴昊介绍，从2000年到2015年，是精确放疗时代，热点是如何将人工智能、大数据应用到学科中，以实现精准照射、精确保护。

“在放疗这个圈子里，人工智能已经很火了。为什么？”吴昊解释道：“放疗计划的核心是放疗物理师，物理师的水平与放疗计划的质量有直接的关系，他的水平也会影响到整体的工作效率。正因为这个原因，我们才需要去缩小差异、节约时间，于是就有了人工智能在放疗领域的应用，可以提高自动化水平和工作效率、提高计划质量、缩小不同医院治疗计划的差异。”

所谓治疗计划，就是完成治疗方案的设计。“如果说医生告诉我们这里是肿瘤，要去照射它、攻击它；那么物理师的任务是设计一个作战方案，确保这个方案是可行的、有效的；一线治疗师则是去打仗的，怎么去打仗？他要根据治疗计划来执行。”吴昊表示，治疗计划是要使用工作站、服务器、治疗计划系统去设计的。

精确放疗技术的核心是调强放疗，调强放疗的实现重点在于治疗计划系统和加速器。治疗计划系统的主要任务是帮助放射肿瘤医师和物理师共同完成对需要照射的肿瘤靶区和需要保护的相邻危及器官（OAR）的具体治疗方案的设计。治疗计划的质量严重依赖于放疗物理师的经验与技巧。因此，不同医院的物理师针对同一病例所制定的治疗计划存在较大的差异，这种差异将直接影响肿瘤的治愈率和患者的生存质量。

“2015年，在设备厂家的帮助下，我们在国内最早开展人工智能放疗计划，并率先在临床应用。”吴昊表示，“我们在人工智能领域只做了一点点工作，但非常幸运的是，我们把这项工作从理想的层面真正推到了临床，推到了治疗上面，纵深的意义比较大。”

首先是提升放射治疗质量——治疗计划的质量。

自2015年基于北大肿瘤上万例的精确放疗计划和多位高年资物理师的经验，采用Varian智能计划系统，设计、训练具有中国病患特征的自有模型，并将这一模型应用于临床，达到提升计划质量的效果。

“我们的物理师数量不足，根本做不过来大量的临床工作，我们希望基于人工智能来完成大量的工作；同时也能培养年轻的物理师，让他们知道能够做到多好。”吴昊说。

“我们把智能计划与既往临床人工计划进行了对比，发现通过智能计划，我们可以把想要保护的器官的剂量成倍地压低。”吴昊介绍说，“此外，我们还将智能计划与国内某个比较好的大型医院进行对比，把他们的真实病例拿过来盲测，发现智能计划比他们还要好很多。”

其次是横向帮扶，尝试解决“缺人”的问题，实现医疗资源下沉。将北大肿瘤人工智能治疗计划模型“移植”到基层医院，应用到临床一线的治疗，服务于非常紧缺专业人才的地方，比如：吉林省国文医院、辽宁省朝阳市第二人民医院、四川省绵阳市第三人民医院。初步实现治疗计划质量的提升，进而有望实现放射治疗质量的提升，最终实现医疗资源的下沉。

（本文根据录音整理，未经本人确认）

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