彻底变革内窥镜：美敦力将勇立潮头

导读

美国国家医学图书馆的一份报告指出，2018年全球诊断出近500万例胃肠道癌症新病例，导致340万人死亡。总而言之，胃肠道癌症占全球癌症发病率的26%，占所有癌症相关死亡人数的35%。

而对于美敦力这样的公司来说，当务之急也是至关重要的：利用大数据和数字化的进步，帮助医生以前所未有的方式为患者量身定制治疗方案。所谓“前所未有”，是指利用人工智能和机器学习来创造创新产品和平台，最终为生命紧迫且重要的患者带来更好的治疗效果。

2021年，美敦力的GI Genius智能内窥镜模块获得美国FDA批准，成为首个也是唯一一个结肠镜检AI系统。该模块由美敦力与Cosmo Pharmaceuticals合作开发，采用由AI驱动的计算机辅助息肉检测系统，使医生能够通过标准识别方法检测出曾经几乎看不见的结肠息肉。

增强的结果：FDA对美敦力GI Genius平台的审查过结果显示，这款支持人工智能的设备可以在55%的患者中识别出实验室确诊的腺瘤或癌症，而使用标准结肠镜检查的患者中只有2%能够识别出这些疾病，观察到的差异为13%。

美敦力内窥镜业务的领导团队（从左到右）

内窥镜总裁Giovanni Di Napoli

内窥镜首席医疗官Austin Lee Chiang博士

内窥镜首席人工智能官Ha Hong

『1』、美敦力的GI Genius智能内窥镜模块是全球第一个由人工智能驱动的计算机辅助息肉检测系统。作为美敦力内窥镜业务的首席人工智能官，您认为这个模块会改变游戏规则吗？

Ha Hong：GI Genius在医生检测各种形态及不同大小的结肠息肉方面具有革命性意义，以前许多息肉仅通过高清结肠镜检查是无法检测到的。通过利用深度学习算法和实时数据，我们使医生能够通过增强的可视化来检测和治疗结肠息肉，灵敏度高达99.7%，假阳性率不到1%。

实际上，这意味着检测出多发性息肉的可能性增加了50%，远端结肠息肉的检测率增加了53%。此外，所有这些都是实时检测的，从而大大提高了我们早期检测和治疗的能力。

考虑到我们大多数人到45岁之前都需要接受结肠镜检查以筛查癌症，我们现在可以通过屏幕在检查过程中精确定位息肉，从而有可能防止它们被忽视并减少后续预约的需要，这可以改善患者的治疗效果并降低患癌症的可能性，这是我们的最终目标。

最后，研究表明，得益于我们的技术，癌症检测取得了重大进展，有可能导致癌症病例减少，这是我们热衷的事业。

『2』、人工智能在提升人类健康和福祉方面具有重要作用，那么内窥镜中的人为因素如何补充机器智能？

Ha Hong：在美敦力，我们相信利用人类和机器智能的力量可以改善患者的治疗效果。我们不会用机器取代人类智能，而是将机器智能视为支持和补充人类决策的宝贵工具。我们的方法简单而有效：临床医生和人类决策者仍然处于主导地位，机器介入以提供协助，并偶尔提醒可能被忽略的潜在问题。人类临床医生和机器智能之间的这种动态关系可确保更好的患者治疗效果，关键在于结合两者的优势，以保证最佳结果。

除此之外，我认为促进各利益相关方之间的合作讨论非常重要，这对于解决与人工智能相关的一些神秘问题至关重要。我们内窥镜业务部门非常重视利用我们的设备推动该领域的进步，并为从业者提供关键现实世界反馈，这项技术将彻底改变实践，但以负责任和深思熟虑的方式进行合作以确保患者获得最佳结果也是至关重要的。

『3』、作为美敦力内窥镜业务部门总裁，GI Genius AI平台如何影响您目前关注的关键和必要结果？

Giovanni Di Napoli：我们的GI Genius平台技术可以增强癌症和疾病的早期诊断和治疗，因此，我们必须不断寻求方法来提高我们接触更多客户的能力，最重要的是，为更多患者提供服务。这一机会对包括我们在内的许多医疗技术公司都具有巨大的战略意义。

想想每天进行10-15次结肠镜检查的内镜医师所面临的挑战。由于屏幕上有大量像素需要检查，人为地不可能发现每个病变，尤其是扁平和难以发现的病变。这时，AI可以发挥重要作用，确保全天始终如一地提供性能，并帮助检测到难以发现的病变。采用我们GI Genius技术的客户已经亲身体验了它的价值，尤其是在实时操作过程中，因为不像CT或MRI等其他成像技术那样需要反复操作。

我们坚信，人工智能辅助结肠镜检查将成为该领域的黄金标准，这就是为什么它的发展和市场影响对我来说如此重要。该技术是一种辅助工具，可提高检查的准确性和效率，最终改善患者的治疗效果并降低遗漏病变的风险。

『4』、如果美敦力必须提供超越现有患者护理方法的尖端工具，那么我认为信任是实现这一目标的关键因素。在将人工智能集成到医疗设备中时，美敦力如何优先考虑信任和透明度？

Ha Hong：当然，建立信任是我们工作的基础。首先，在开发医疗器械时，至关重要的是要优先考虑我们要解决的临床问题，而不是从技术本身开始。我个人从惨痛的经历中学到了这个教训，意识到关注临床效益、将患者和临床医生放在首位的重要性，尤其是在安全性和有效性至关重要的领域。

此外，制造医疗器械更像是一场马拉松，而不是短跑。在初始规划阶段投入足够的时间并尽早让关键利益相关者参与进来至关重要，包括监管、临床、业务、营销和销售人员。通过从一开始就引入不同的观点，我们可以避免设定错误的目标，并将宝贵的时间浪费在可能无法有效解决临床问题或没有可行的监管和业务策略的解决方案上。通过在每个阶段保持透明和开放，我们可以增加与关键客户建立的信任。

此外，技术虽然重要，但医疗器械领域的成功并不仅仅取决于拥有最好的技术。相反，成功的关键在于展示临床证据，并确保向用户清晰地传达技术成果，例如人工智能预测。

『5』、我们反复听到的关于人工智能平台开发的一个担忧是基础数据的质量和完整性。美敦力如何在加速人工智能技术的市场采用与负责任和道德发展之间取得平衡？

Ha Hong：在美敦力，我们了解可靠且负责任的人工智能在医疗保健领域的重要作用，这就是我们开发美敦力人工智能指南的原因——这我们有一套七项原则，概述了我们致力于创造值得信赖的人工智能系统的承诺。这份向公众开放的白皮书强调了数据在减少偏见和确保人工智能解决方案有效性方面的重要性。

白皮书中重点强调的一个方面就是数据质量的重要性，从训练数据集到验证和确认数据集。我们认为，首先要清楚了解要解决的临床问题，一旦确定问题，我们就会制定验收标准或绩效目标。

例如，临床目标可能是降低结肠镜检查等程序中息肉的漏诊率，验收标准可以是将漏诊率降低到特定百分比。从此开始，我们采取有条不紊的方法，将这一过程变成一门科学。我们从各种来源收集数据，以描述现实世界中疾病的分布情况。这包括了解不同的疾病类型、患者特征（如年龄和性别）以及成像设备设置等因素。

通过分析这些不同因素对疾病诊断或结果的影响，我们可以开发出在不同情况下均能有效执行的AI算法。如果我们发现我们的AI算法对特定临床相关病例子集的表现不佳，我们会回过头来完善我们的数据集，以提高其准确性和可靠性。

『6』、美敦力也会通过合作来建立信任，以保持快速发展的医疗技术领域的领先地位。与Cosmo Pharmaceuticals和英伟达的合作如何增强GI Genius的能力？

Giovanni Di Napoli：从高层来看，我们与其他公司合作的愿望源于我们与客户建立的关系。当客户看到我们是一家致力于创新并愿意承担风险的公司时，他们通常会向我们提出新的想法和挑战，这种创新文化在美敦力内窥镜业务部门中尤为强烈。

具体来说，我们与Cosmo Pharmaceuticals的战略合作以及与英伟达AI技术的整合使我们的AI Access平台焕发生机。GI Genius AI平台由Cosmo Pharmaceuticals设计，能够承载多种AI算法。结合英伟达的软件（包括其Holoscan和IGX技术），第三方开发人员可以高效地训练和验证自己的AI模型。

通过将这项技术应用于内窥镜需求，我们能够创造出市场前所未有的增值产品。我们与Cosmo Pharmaceuticals和英伟达的合作使我们在未来能够走在增强患者护理的前沿。

『7』、从医疗服务的角度来看，您认为人工智能和机器学习在内窥镜检查领域补充人类智能的巨大机会是什么？

Austin Lee Chiang：我怀疑有人担心机器人和人工智能会取代人类的工作，虽然这在某些行业可能确实如此，但在结肠镜检查等程序方面情况不会。在这个领域，人工智能的目标是增强医生已经在做的事情，最终使患者受益，而人工智能在这一增强中发挥着关键作用。

我经常提醒人们，人工智能并不是什么新鲜事物，从导航系统到语音助手，它已经成为我们日常生活的一部分，人工智能在很多方面让我们的生活变得更轻松、更高效。同样，人工智能可以提高医疗保健的诊断准确性，从而改善患者的治疗效果。因此，我们不应该害怕人工智能，而应该将其视为一种补充和增强人类能力的工具，最终使医疗保健专业人员和患者都受益。

Ha Hong：我同意这一观点，我还想补充一点，就人为因素而言，美敦力的目标是让临床医生掌握主动权，而人工智能则是他们的助手，可以帮助他们推动临床决策过程，并在总体上对人工智能系统的使用做出明智的选择。

我们还认为，从业者应该了解人工智能系统如何工作、如何增强和改进他们的工作以及哪些技术可以应用于产品等基础知识。这就是我们创建美敦力人工智能学院的原因，该学院包括视觉和教学课程，由讲座和材料组成，旨在告知和说明我们产品的临床益处和实用性。回到信任的概念，这种程度的透明度不仅是美敦力战略的基础，而且它真正支撑了我们所看到的只有人类才能为患者护理和结果带来的价值。

『8』、从长远来看，美敦力将专注于接触新地区的患者，以产生最大的影响。您计划通过向中国和日本扩张来进一步实现美敦力业务的全球化。为什么对亚太地区特别感兴趣？您不得不面对哪些独特的挑战？

Giovanni Di Napoli：这个问题问得很好，它涉及到几个不同的因素。首先，我们的业务在过去十年中发生了巨大变化。如果你回顾六七年前，我们大约75%的收入来自美国。随着我们在全球扩张，这个数字现在约为40%。因此，市场多元化是我们战略的一个关键和基本方面，也是我作为领导者的指导责任。

其次，具体到向亚太地区扩张而言，我们认为有机会产生变革性影响。不幸的是，我们知道该地区胃肠道疾病的发病率正在上升。根据世界癌症研究基金会的数据，日本和中国在胃癌发病率最高的20个国家中分别排名第三和第五。我们相信，我们可以成为解决方案的一部分，因为GI Genius能够以更有效的方法和微创方式更快地筛查和检测问题。

最后，为了在全球范围内保持竞争力，我们扩张的地区必须具备本地制造能力，因为基于价值的定价在不断发展。因此，这三个因素叠加在一起，实际上决定了我们考虑未来扩张的市场。

『9』、除了新兴技术提供的巨大可能性之外，还有哪些事情让您夜不能寐？

Giovanni Di Napoli：对我来说，最重要的是员工敬业度，这是我们成功的关键，也是总体成功的关键。我经常问自己，我们是否做了足够的努力来让员工参与到我们的愿景和目标中，即为全球更多的患者服务。如果没有，我们知道原因吗？我们如何解决这个问题？我努力与整个组织的员工直接交谈这个问题，你对你的团队有什么看法？我们做得够多吗？我们沟通得够多吗？这就是让我夜不能寐的原因。如果我们没有一个朝着同一方向努力并积极参与的组织，那么这就是一个大问题。

Austin Lee Chiang：也许最大的压力来源是对人工智能的误解和对它的怀疑。虽然有些怀疑可能是有道理的，特别是在医疗保健等受到严格监管的行业，但必须认识到现有的强有力的保障措施和法规。

要顺利通过医疗保健领域的人工智能审批，需要深入了解其复杂性，我认为这是值得更多认可和赞赏的一个因素。此外，人工智能的推出时机再好不过了，因为人们越来越关注健康公平。确保人工智能系统以正确的投入进行开发对于创建代表不同人群的解决方案至关重要。从历史上看，医学进步往往迎合特定的人口群体，但随着对包容性的重新重视，人们齐心协力开发不仅公平而且适用于更广泛人群的人工智能解决方案。

『10』、是什么激发了你们的工作并给你们注入了活力？

Austin Lee Chiang：人工智能带来的可能性让我深受启发和兴奋，它有可能通过提高诊断准确性、提供个性化治疗、增强安全性以及优化我们复杂的医疗系统的运营效率来彻底改变医疗保健。通过简化工作流程和减少管理负担，人工智能可以缓解医疗专业人员的挫败感和倦怠感，最终恢复行医的动力。然而，我们只触及到了人工智能技术的表面，还有许多东西需要探索和发现。我们正在见证的进步仅仅是人工智能推动的医疗保健变革性创新浪潮的开始。

Giovanni Di Napoli：眼前的挑战激励着我，对我来说，这意味着我们将完成前所未有的事情。在我看来，这意味着创新，以成长心态为基础。领导这项创新对于我作为领导者的成功以及我的团队的成功至关重要。

Ha Hong：意识到我的工作直接影响患者的生活和临床医生的实践，这令人无比激动。知道我能够为改善临床实践标准做出贡献，这让我充满活力，并赋予我目标。我相信美敦力的许多同事都有这种感觉；我们团结一致，共同致力于为医疗保健带来积极影响。

前所未有的结果：与传统的息肉检测方法相比，美敦力的GI Genius平台为患者提供了以前无法获得的结果

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