AI顯微鏡面市：20分鐘診斷瘧疾，精度滿足世衛(wèi)最高標(biāo)準(zhǔn)

還記得比爾及梅林達(dá)·蓋茨基金會(huì)和高智公司共同出資成立的Global Good基金會(huì)吧。

昨天，由Global Good基金會(huì)投資的中國顯微鏡制造公司Motic宣稱，旗下所研發(fā)的一款顯微鏡，EasyScan Go即將投入商用。這款顯微鏡，應(yīng)用了深度學(xué)習(xí)算法，可在20分鐘內(nèi)快速診斷出瘧疾及進(jìn)行蟲卵計(jì)數(shù)。

倫敦?zé)釒Ъ膊⊙芯恐行难芯繂T在測(cè)試EasyScan Go顯微鏡

如今，每年有近50萬人死于這種蟲媒傳染病。這款能快速高效檢測(cè)瘧疾的AI賦能顯微鏡EasyScan Go就顯得尤其重要。

檢測(cè)準(zhǔn)確率高嗎?

在試驗(yàn)階段，這款顯微鏡就滿足了世界衛(wèi)生組織顯微鏡檢測(cè)的最高標(biāo)準(zhǔn)，確診率無異于經(jīng)過訓(xùn)練的顯微鏡專員。

“EasyScan Go能幫助我們穩(wěn)定快速地判斷，什么藥物能有效地減少血液中的瘧疾寄生蟲數(shù)量，”Global Good基金會(huì)負(fù)責(zé)全球健康科技的主任David Bell說，“人工智能技術(shù)能夠提高我們確診瘧疾的準(zhǔn)確率，從而更高效地篩選出有療效的藥物。”

比起人工的方法(由實(shí)驗(yàn)技術(shù)員去一個(gè)一個(gè)準(zhǔn)備血樣并在顯微鏡下觀察后再確診)，應(yīng)用了深度學(xué)習(xí)的軟件EasyScan Go顯然要省事得多，檢測(cè)流程可以流水自動(dòng)化了。

EasyScan Go面臨哪些挑戰(zhàn)?

位于華盛頓的高智公司首席調(diào)查官Ben Wilson提到，“對(duì)于深度學(xué)習(xí)算法來說，需要采集大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)才能得出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。但實(shí)際情況中，幾百個(gè)血樣里才會(huì)出現(xiàn)瘧疾的寄生蟲，訓(xùn)練樣本數(shù)很少是個(gè)難題。”

Motic的總經(jīng)理Sebastian Nunnendorf把這個(gè)難度比喻為，“就好像在一塊標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)里找個(gè)石子一樣。”

研究人員需要從血樣涂片來訓(xùn)練EasyScan Go檢測(cè)瘧疾

解決方案是，把能從圖像中分離出目標(biāo)對(duì)象的傳統(tǒng)算法與深度學(xué)習(xí)的算法結(jié)合起來。高智公司甚至專門請(qǐng)各地實(shí)驗(yàn)室制造了一批粗制的血樣涂片，為的是訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)算法能在實(shí)際檢測(cè)中面對(duì)不理想的樣本時(shí)，依然能得出精準(zhǔn)的診斷結(jié)果。

EasyScan Go檢測(cè)速度和顯微鏡專家比，誰快?

在早期，要用深度學(xué)習(xí)算法的瘧疾檢測(cè)，是需要依托特制的顯微設(shè)備。Global Good的研究人員和Motic攜手合作，確保未來商用的EasyScan Go的檢測(cè)精度和速度不差于當(dāng)前顯微鏡專家，最好能滿足世界衛(wèi)生組織的最高標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過專家們的努力，該款顯微鏡原型的檢測(cè)速度已經(jīng)可以和顯微鏡專家一樣了，每一個(gè)樣本檢測(cè)用時(shí)只需要20分鐘。高智公司表示，希望最終商用時(shí)，進(jìn)一步能把時(shí)間縮短到十分鐘。

除了快和準(zhǔn)，這款A(yù)I顯微鏡還有什么優(yōu)點(diǎn)?

“除了檢測(cè)時(shí)間上能達(dá)到專家的水平，該款顯微鏡原型還可以快速彌補(bǔ)顯微鏡專家人數(shù)稀缺的問題，并同時(shí)追蹤那些抗多種藥物的瘧疾種?？偟膩碚f，用了AI技術(shù)的顯微鏡，有太多方面的優(yōu)勢(shì)，并不是簡(jiǎn)單地把實(shí)驗(yàn)人員替換掉而已。”Motic的老大說。

如果未來EasyScan Go能大范圍地推廣的話，人們就可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)傳染病的擴(kuò)散情況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)有效治療某種傳染病的藥物了。因?yàn)樽詣?dòng)化的顯微監(jiān)測(cè)可以提供一套標(biāo)準(zhǔn)化的流程，還能對(duì)比跨不同年代不同地區(qū)的某種傳染病的致病源，來監(jiān)控變異情況。

這么厲害，那賣多少錢?

這款顯微鏡的上市時(shí)間和最后價(jià)格暫時(shí)還沒有確定，但是Global Good和Motic并不希望把價(jià)格定到像高端電子掃描顯微鏡一樣那么貴。最理想的情況是，價(jià)格盡可能親民，這樣那些瘧疾或其他流行傳染病肆虐的低收入水平國家才能購買得起。

未來還有哪些應(yīng)用?

如果此次AI技術(shù)的應(yīng)用，能夠大面積地成功應(yīng)用在瘧疾的檢測(cè)上，那么未來，Motic就可以把深度學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)遷移到下一代的EasyScan Go，用于檢測(cè)其他傳染病，比如登革熱、美洲錐蟲病、絲蟲病、鐮刀貧血病等。

一旦連瘧疾這種最難確診的難題，都能被AI攻下來的話，那其他也需要用到明場(chǎng)顯微術(shù)才能確診的血液微生物病確診就相對(duì)簡(jiǎn)單了，樣本的類別甚至可以擴(kuò)大到痰和排泄物。

【來源：量子位(微信號(hào) QbitAI)】