华为携手医疗机构,Track AI项目帮助盲童重获光明

2019-04-09 14:39

关于光明,我们有很多不知道的事。

比如,目前全球约有1900万儿童存在视觉缺陷问题(世界卫生组织的数据显示);

比如,全球有1280万5-15岁的儿童正遭受着弱视等不同程度的眼疾问题;

再比如,其实70%-80%的致盲如果及时发现是可以预防或治愈的。


盲童家长江峰有着惨痛的经历。早产儿出生,在医院的新生儿病房接受救治。事后孩子“健康”出院,却发现眼睛已经失明。在上述故事中,一个不容忽视的环节就是对早产儿抢救的用氧问题。

“早产儿视网膜病变的发生与多种因素有关,其中氧气的不规范使用是重要的因素之一。”中华医学会眼科学分会副主任委员、北京大学人民医院眼科主任黎晓新教授介绍,在胎儿提前出生的情况下,此时视网膜的血管尚未生长完全,正在发育的血管对高浓度的氧极为敏感,不成熟的血管很容易在高氧环境下受到损伤,从而发生缺血性视网膜病变。

在一般情况下,孩子不能说清楚自己的病情,他们不舒服时只能用哭闹表达。而婴幼儿先天性眼疾更是“哑科中的难题”。孩子通常不会以哭闹表达自己的不适,这给婴幼儿眼疾诊断增加了一重难度,也对父母和儿科医生提出了更高的要求——你要像侦探那样,从现象中抽丝剥茧,进而推断出本质。

诸如此类很多由于无知而导致的悲剧每天都在上演,绝大部分眼疾儿童不能够及时得到诊断和治疗,从而影响他们的学业、生活及工作。现实情况是,现在对于婴幼儿童时期眼疾的诊断仍依赖于少数经过特别训练的眼科专家,大部分孩子早期的眼疾问题无法被及时发现。


当华为携手医疗机构

至此,科技的发展可以为人类的生活提供帮助,我们有必要去知道一下。比如智能终端以及AI技术就可以用于精确地检测早期儿童的视觉缺陷问题,帮助更多儿童摆脱眼疾问题。今年的2月25日,华为在巴塞罗那世界通讯大会(MWC)期间举办AI for Good媒体圆桌暨酒会。来自西班牙IIS ARAGÓN医院的Victoria Pueyo和Marta Ortin Obon宣布正在与华为合作,计划联合推出Track.AI项目,未来将使用华为智能手机及其HiAI平台,开发基于华为智能手机来检测儿童视觉障碍的诊断设备,并计划未来推行至全球医疗体系,用于改善儿童视觉障碍问题。

该项目的宗旨就是希望在全球范围内为眼科医生提供易用、便携、价廉的眼疾检测设备,用于检测新生儿(六个月以下)及儿童早期可能存在的视觉缺陷问题,从而进行及时的预防及治疗。

过去五年,西班牙医疗研究机构IIS Aragon一直在开发一种新的医疗设备DIVE,为儿童甚至婴幼儿这样的非协作性病人提供自动、快速、准确的视觉功能检测。视力受损儿童与正常视力的儿童有不同的注视模式,DIVE可以通过精心设计的视觉刺激模式和机器学习模型来识别儿童的视力问题。

Track AI技术原理

与传统的医生用道具或手指引导儿童不同,DIVE使用的是电脑屏幕,这样可以把人的干扰因素排除在外,更精准地输出视觉刺激。此外,DIVE还包括眼动仪,可以自动追踪小孩的眼部动作,相比医生用眼观察小孩的反应,准确率更高。

收集到了小孩的反应之后,如何判断是否正常呢?这就需要AI的帮忙。DIVE可以收集小孩在不同年龄阶段的正常状况,以及患病儿童的异样表现。AI将对这些不同的数据进行分析,学习正常儿童和眼疾儿童之间的不同。当有新的小孩进行检测时,机器学习模型就可以对其进行辅助判断。

DIVE是由维多利亚团队开发的眼疾检测模型工具,其全称为“综合视觉检测终端,而整套检测系统由一台华为P30系列手机以及一台内置了DIVE的华为Matebook E组成。

检测过程中,患者只需观看Matebook E屏幕显示的刺激信号,DIVE系统会实时跟踪收集患者眼球的移动轨迹和反应,然后将数据发送到手机端,最终借助华为P30的HiAI及机器学习能力,运行分析预先训练好的模型,便可迅速的将患者分类为健康或有视觉缺陷。

华为P30系列是3月26日于法国巴黎发布的新旗舰机系列。为了帮助更多孩子及早发现视觉功能疾病,及时治疗康复,华为向IIS Aragon免费提供了技术和资金支持,包括P30手机和Matebook E等检测设备。


来自DIVE研究中心的眼科专家Victoria Pueyo表示:“在过去几年里,我们一直在致力于开发一套早期婴幼儿及儿童视觉缺陷的检测工具,在华为以及HiAI技术的支持下,我们往这个目标又往前迈进了一步。”

Track AI是基于谷歌TensorFlow、华为麒麟980芯片以及HiAI平台,在智能手机端打造的一套机器学习系统。麒麟980芯片平台搭载了两颗NPU核心,一方面提供了足够强大的端侧AI运算能力,大幅提升了处理速度,另一方面还能保证用户数据隐私的安全。此外,双NPU的处理单元还能够对手机性能和功耗进行智能调度,保证最高的能耗比。

鉴于Track AI是基于智能手机平台开发,所以不管你是英国某家医院的眼科专家,还是非洲偏远地区的村医院,都能够借助华为手机强大的端侧AI运算能力进行实时的数据分析和快速诊断,不再需要借助Wifi网络或外部网络,便携性强且使用场景非常广泛。

Track AI 可更好的保护隐私

对于用户来说,Track AI带来的价值主要包括实时性、普及性、保护隐私三大方面:

相对于数据上传到云端、再将云端处理结果返回的方式,华为HiAi的运算是在设备本地完成,更加实时高效,对于用户来说体验时延更低。即使医生身处偏远的村庄,没有任何网络连接,检测系统仍将继续工作。

另外,Track AI的出现,降低了患者的检测成本。相比之前需要预约专业的眼科专家,有了Track AI之后,受过基本训练的医生或护士就能完成眼疾的辅助诊断,仪器测试时间不超过15分钟,大幅缩短了眼疾筛查时间,可以在更短的时间服务更多有需要的孩子。

同时,这项筛查技术的普及性相比传统方式也有了巨大的提升。使用云侧AI时,你需要拥有强大的云计算设备,数据的不断上传下载也对网络环境提出了更高的要求,通常高端医院才具有这样的实力。而华为的设备无需接入云端,可以直接在手机上运算,移动性更强,适用的场景和范围也更大,可让更多儿童,尤其是发展中国家的孩子收益。

医疗可谓是民众最关注的隐私问题,本地处理数据的另一个好处是有效保障用户隐私。通过P30手机进行端侧AI处理,避免了通过无线网络不断从云端上传下载的情况。对于用户来说,数据永远存储在端侧,甚至可以在不联网的情况下完成整个检测,从而更有效地保护隐私。

值得注意的是,Track AI并不能替代专业医生的看诊,而只是提供了一种筛查工具——在对眼疾有怀疑的人群中,筛查出高风险的用户,从而专家只需面对这些高风险患者。这可以节省患者的诊断时间,也可以减轻眼科专家的工作压力。

目前Track AI项目正在与中国、墨西哥、阿联酋、西班牙和英国等五个国家的多所医疗机构进行试点合作,预计在2019年底将完成原型终端和检测模型的开发,将于2020年正式启用,最终实现大规模推广使用。未来,Track AI的成熟后将进行大规模推广使用,华为AI技术或将助力1900万儿童拥抱光明。

点击进入《中国盲童网》www.mangtong.com