深度学习肺结节检测初步研究与经验分享
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劳动中解放出来！
肺窗
纵膈窗
骨窗
医学影像为什么需要人工智能？
精准检测、避免漏诊、早期诊断：
• 病灶小、多、密度有时较低（纯磨玻璃）； • 复查时结节变化轻微；
需要定量、提高诊断准确率：
• 肺结节的定性诊断有时非常困难； • 需要定量指标：大小、密度、体积（倍增时间）、成分所占比等；
挖掘信息、提高诊断准确率：
3
Deep Learning
深度学习人工智能技术已经用于诸多领域。
Face Recognition
AlphaGo
Pilotless Automobile
4
人工智能企业的主要应用领域
仓储物流、智能导 购和客服
电商 零售
智能监控、安保 机器人
安防
智能投顾、智能客服、
金融 安防监控、金融监管
智能汽车、公公交通、 自驾 快递用车、工业应用 领域
1956年，John McCarthy教授在达特茅斯 会议上首次使用了“人工智能”这一术 语，正式开启了人工智能领域的专门研 究。“人工智能”元年
80年代末到90年代中期，人工智能的发 展进入低谷期。人们发现“专家系统” 运行速度慢，准确率低，并不能够实现 人类智能。
1997年，IBM深蓝 (Deep Blue) 战胜国际 象棋世界冠军 Kasparov。但是深蓝并没 有试图挑战围棋，因为“专家系统”无 法应对围棋走棋的复杂程度。这也体现 出了“专家系统”人工智能的局限。
人工 智能
教育
个人 助理
智能手机上的语音助理、 语音输入、家庭管家和 陪护机器人
医疗AI的发展对人
医疗
类影响深远!
健康
医疗健康的检测诊 断、智能医疗设备
智能评测、个性化辅导、儿童陪伴
Source: 2016全球人工智能发展报告·框架篇 发布机构：乌镇智库/网易科技
人工智能+医疗的八大应用场景
Source: 出自亿欧2017人工智能赋能医疗产业研究报告
国务院 《政府工作报告》
人工智能首次被写入《政府工作报告》
国务院 工信部
《新一代人工智能发展规划》
《促进新一代人工智能产业发展三年 行动计划（2018-2020年）》
提出了“三步走”的战略目标，宣布举 全国之力在 2030 年抢占人工智能全球制 高点
促进人工智能产业发展，提升制造业智 能化水平，推动人工智能和实体经济深 度融合
9
医学影像为什么需要人工智能？
放射医师现状：工作量大、重复性劳动、常疲劳；漏 诊率高（尤其肺小结节） AI帮助医师更快捷地检测出病变； 不疲劳、无干扰； 会学习、不断积累、不忘记-有可能诊断超越人类。
10
低剂量胸部CT 普查大大增加放射医师的工作量； 高分辨率CT扫描或螺旋CT扫描后薄层重组图片达300幅左右； 肺结节发生率8-51%，通常多发，96%小于10mm，72%小于5mm； 工作量大、病灶多、小、需要快速阅片，把医生从大量、重复
AI肺结节检测初步研究与经验分享
---影像医师的第二双眼
Department of Radiology, TJH, HUST
广州
1
13th, Oct. 2018
什么是AI?
It is the science and engineering of making intelligent machines, especially intelligent computer;
的指导意见》
布局领域之一
《国民经济和社会发展第十三个五年 提出要“重点突破新兴领域人工智能技
规划纲要（草案）》
术”
《“互联网+”人工智能三年行动实施方 案》
培育发展人工智能新兴产业，推进重点 领域智能产品创新，提升终端产品智能 化水平
《“十三五”国家科技创新规划》
提出“重点发展大数据驱动的类人智能 技术方法”
• 强人工智能（Artificial General Intelligence ，AGI)， 是指在各方面都能模仿人类甚至和人类比肩的人工智能；
• 超人工智能（Artificial Superintelligence，ASI)，牛 津哲学家，知名人工智能思想家Nick Bostrom把超级智能 定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑都聪明很 多，包括科学创新、通识和社交技能。”
• 单纯从阅片的量这个角度看，人工智能应该超过任何医生个体，积 累更多的“经验、知识”-海量信息、大数据
• 提取更多肉眼无法看到的“征象、特征”-影像组学 。
12
多少病灶？
13
病例: 48岁男性，直肠癌综合治疗6月余
14
病例: 48岁男性 直肠癌综合治疗6月余 2017-12-01 AI发现而医师未 发现的结节
相比于美国，中国起步并不晚
Source: 2017-2018 中国人工智能产业路线图 发布机构：CSDN&易观
深度学习推动医学影像研究发展
基于深度学习模型产出的医学影像论文近两年突增
பைடு நூலகம்
内容
为什么我们需要人工智能？ 人工智能之深度学习如何学习? 目前临床上应用如何?价值？挑战？ 人工智能的未来?
是计算机科学的一个分支，研究、开发用于模拟、 延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用 系统的一门新的技术科学
是研究计算机模拟人的某些思维过程和智能行为 的学科，涉及计算机科学、心理学、哲学和语言 学等，已成为一门广泛交叉的新兴前沿学
2
人工智能的三个层次
• 弱人工智能（Artificial Narrow Intelligence ，ANI)， 擅长于单个方面或任务的人工智能；
2018-01-22、2018-07-24 复 查结节增大
病灶大小有变化吗？
16
深度学习的历史
人工智能 的发展历程
1980-1987年，“专家系统” 开始获 得认可。“专家系统”的基本原理： 第一步，根据人类专家的经验定义 知识库；第二步，根据知识库和逻 辑推理来解决问题。CAD辅助诊断是 80年代“专家系统”时代人工智能 的代表产品。
国家政策
时间 2015年5月 2015年7月 2016年3月
2016年5月
2016年7月 2017年3月 2017年7月
2017年12月
行政机关
相关政策
政策内容
国务院 国务院 国务院 发改委 国务院
《中国制造2025》
提出“以推进智能制造为主攻方向”
《国务院关于积极推进“互联网+”行动 将人工智能作为“互联网+”的十一个重点
肺窗
纵膈窗
骨窗
医学影像为什么需要人工智能？
精准检测、避免漏诊、早期诊断：
• 病灶小、多、密度有时较低（纯磨玻璃）； • 复查时结节变化轻微；
需要定量、提高诊断准确率：
• 肺结节的定性诊断有时非常困难； • 需要定量指标：大小、密度、体积（倍增时间）、成分所占比等；
挖掘信息、提高诊断准确率：
3
Deep Learning
深度学习人工智能技术已经用于诸多领域。
Face Recognition
AlphaGo
Pilotless Automobile
4
人工智能企业的主要应用领域
仓储物流、智能导 购和客服
电商 零售
智能监控、安保 机器人
安防
智能投顾、智能客服、
金融 安防监控、金融监管
智能汽车、公公交通、 自驾 快递用车、工业应用 领域
1956年，John McCarthy教授在达特茅斯 会议上首次使用了“人工智能”这一术 语，正式开启了人工智能领域的专门研 究。“人工智能”元年
80年代末到90年代中期，人工智能的发 展进入低谷期。人们发现“专家系统” 运行速度慢，准确率低，并不能够实现 人类智能。
1997年，IBM深蓝 (Deep Blue) 战胜国际 象棋世界冠军 Kasparov。但是深蓝并没 有试图挑战围棋，因为“专家系统”无 法应对围棋走棋的复杂程度。这也体现 出了“专家系统”人工智能的局限。
人工 智能
教育
个人 助理
智能手机上的语音助理、 语音输入、家庭管家和 陪护机器人
医疗AI的发展对人
医疗
类影响深远!
健康
医疗健康的检测诊 断、智能医疗设备
智能评测、个性化辅导、儿童陪伴
Source: 2016全球人工智能发展报告·框架篇 发布机构：乌镇智库/网易科技
人工智能+医疗的八大应用场景
Source: 出自亿欧2017人工智能赋能医疗产业研究报告
国务院 《政府工作报告》
人工智能首次被写入《政府工作报告》
国务院 工信部
《新一代人工智能发展规划》
《促进新一代人工智能产业发展三年 行动计划（2018-2020年）》
提出了“三步走”的战略目标，宣布举 全国之力在 2030 年抢占人工智能全球制 高点
促进人工智能产业发展，提升制造业智 能化水平，推动人工智能和实体经济深 度融合
9
医学影像为什么需要人工智能？
放射医师现状：工作量大、重复性劳动、常疲劳；漏 诊率高（尤其肺小结节） AI帮助医师更快捷地检测出病变； 不疲劳、无干扰； 会学习、不断积累、不忘记-有可能诊断超越人类。
10
低剂量胸部CT 普查大大增加放射医师的工作量； 高分辨率CT扫描或螺旋CT扫描后薄层重组图片达300幅左右； 肺结节发生率8-51%，通常多发，96%小于10mm，72%小于5mm； 工作量大、病灶多、小、需要快速阅片，把医生从大量、重复
AI肺结节检测初步研究与经验分享
---影像医师的第二双眼
Department of Radiology, TJH, HUST
广州
1
13th, Oct. 2018
什么是AI?
It is the science and engineering of making intelligent machines, especially intelligent computer;
的指导意见》
布局领域之一
《国民经济和社会发展第十三个五年 提出要“重点突破新兴领域人工智能技
规划纲要（草案）》
术”
《“互联网+”人工智能三年行动实施方 案》
培育发展人工智能新兴产业，推进重点 领域智能产品创新，提升终端产品智能 化水平
《“十三五”国家科技创新规划》
提出“重点发展大数据驱动的类人智能 技术方法”
• 强人工智能（Artificial General Intelligence ，AGI)， 是指在各方面都能模仿人类甚至和人类比肩的人工智能；
• 超人工智能（Artificial Superintelligence，ASI)，牛 津哲学家，知名人工智能思想家Nick Bostrom把超级智能 定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑都聪明很 多，包括科学创新、通识和社交技能。”
• 单纯从阅片的量这个角度看，人工智能应该超过任何医生个体，积 累更多的“经验、知识”-海量信息、大数据
• 提取更多肉眼无法看到的“征象、特征”-影像组学 。
12
多少病灶？
13
病例: 48岁男性，直肠癌综合治疗6月余
14
病例: 48岁男性 直肠癌综合治疗6月余 2017-12-01 AI发现而医师未 发现的结节
相比于美国，中国起步并不晚
Source: 2017-2018 中国人工智能产业路线图 发布机构：CSDN&易观
深度学习推动医学影像研究发展
基于深度学习模型产出的医学影像论文近两年突增
பைடு நூலகம்
内容
为什么我们需要人工智能？ 人工智能之深度学习如何学习? 目前临床上应用如何?价值？挑战？ 人工智能的未来?
是计算机科学的一个分支，研究、开发用于模拟、 延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用 系统的一门新的技术科学
是研究计算机模拟人的某些思维过程和智能行为 的学科，涉及计算机科学、心理学、哲学和语言 学等，已成为一门广泛交叉的新兴前沿学
2
人工智能的三个层次
• 弱人工智能（Artificial Narrow Intelligence ，ANI)， 擅长于单个方面或任务的人工智能；
2018-01-22、2018-07-24 复 查结节增大
病灶大小有变化吗？
16
深度学习的历史
人工智能 的发展历程
1980-1987年，“专家系统” 开始获 得认可。“专家系统”的基本原理： 第一步，根据人类专家的经验定义 知识库；第二步，根据知识库和逻 辑推理来解决问题。CAD辅助诊断是 80年代“专家系统”时代人工智能 的代表产品。
国家政策
时间 2015年5月 2015年7月 2016年3月
2016年5月
2016年7月 2017年3月 2017年7月
2017年12月
行政机关
相关政策
政策内容
国务院 国务院 国务院 发改委 国务院
《中国制造2025》
提出“以推进智能制造为主攻方向”
《国务院关于积极推进“互联网+”行动 将人工智能作为“互联网+”的十一个重点