AI醫(yī)療的“理想”與“現(xiàn)實(shí)”
AI在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用呼吁了很多年,頂級(jí)期刊論文層出不窮,動(dòng)輒就是“超越人類水平”的標(biāo)題出現(xiàn)。然而,在現(xiàn)實(shí)醫(yī)院應(yīng)用場(chǎng)景中,為什么大規(guī)模和全流程落地的AI應(yīng)用卻是鳳毛麟角?
從學(xué)術(shù)突破到AI工程化的應(yīng)用落地,存在著巨大的鴻溝。這不僅是算法問題,更是認(rèn)知、數(shù)據(jù)、算力、工程四大鴻溝的疊加。
過去病理小模型的傳統(tǒng)訓(xùn)練,3年通常僅能完成5-6個(gè)輔助診斷任務(wù)上線。然而,近期一次學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)的碰撞打破了僵局。瑞金醫(yī)院在與華為合作后,一個(gè)覆蓋19大常見癌種、100+輔助診斷任務(wù)的臨床級(jí)多模態(tài)病理大模型RuiPath橫空出世。
這背后,究竟發(fā)生了什么?
不止于“快”,更是“廣”與“深”的革命
在瑞金醫(yī)院,聯(lián)合團(tuán)隊(duì)以前所未有的效率,覆蓋19大常見癌種,從“廣撒網(wǎng)”到“精捕撈”,讓AI能力不再局限于少數(shù)幾個(gè)病種。
醫(yī)生不再是簡單的“看圖識(shí)癌”。模型支持從“有沒有癌”的初篩,到“腫瘤分型分級(jí)”的判斷,實(shí)現(xiàn)了診前、診中的流程覆蓋。
模型支持對(duì)每一個(gè)感興趣區(qū)域(ROI)進(jìn)行深度病理對(duì)話。醫(yī)生可以像與一位資深病理專家對(duì)話一樣,探究診斷細(xì)節(jié)。這不僅是一個(gè)輔助工具,更是一位“數(shù)字病理專家”。
模型訓(xùn)練改變了以往海量切片數(shù)據(jù)人工標(biāo)注的方法,通過RuiPath與AI全流程工具鏈,病理醫(yī)生只需要進(jìn)行數(shù)據(jù)審核,就可以快速進(jìn)行輔助診斷任務(wù)的訓(xùn)練。
跨越AI醫(yī)療落地的四重鴻溝
鴻溝一:認(rèn)知鴻溝——來自頂級(jí)企業(yè)的AI科學(xué)大腦,對(duì)話無影燈下的醫(yī)學(xué)圣手
AI科學(xué)家不懂臨床的真實(shí)痛點(diǎn)和復(fù)雜流程;醫(yī)學(xué)專家不理解AI的能力邊界和實(shí)現(xiàn)路徑。雙方“雞同鴨講”,需求與方案錯(cuò)配。
瑞金&華為的解法:雙向奔赴的醫(yī)工融合。
頂尖人才的化學(xué)反應(yīng):這不是簡單的項(xiàng)目合作,而是“混編軍團(tuán)”。華為派出CMU、北大等頂尖背景的算法博士、AI專家,與瑞金醫(yī)院的臨床醫(yī)學(xué)博士、主任級(jí)專家組成聯(lián)合團(tuán)隊(duì),擰成一股繩,合成一股力。
場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的方案設(shè)計(jì):AI專家深入科室,理解病理醫(yī)生從切片制作、閱片、診斷到報(bào)告的全流程。醫(yī)學(xué)專家則將幾十年的臨床知識(shí)和診斷邏輯,轉(zhuǎn)化為AI可以理解的“語言”。最終,設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù)方案和算法模型,是真正“從臨床中來,到臨床中去”的。
鴻溝二:數(shù)據(jù)鴻溝——當(dāng)AI需要“標(biāo)準(zhǔn)食材”,醫(yī)院卻只有“生鮮集市”
醫(yī)院數(shù)據(jù)量大、格式不一,不僅需要切分,還要考慮語料庫配比。數(shù)據(jù)清洗、標(biāo)注、歸集,往往耗費(fèi)項(xiàng)目80%的時(shí)間和精力。
瑞金&華為的解法:高瞻遠(yuǎn)矚的數(shù)字基建。
瑞金的“先見之明”:瑞金醫(yī)院過去三年持續(xù)推動(dòng)數(shù)字化建設(shè),積累了上百萬份高質(zhì)量的病理切片數(shù)據(jù),這為大模型提供了最寶貴的“養(yǎng)料”。
統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的力量:病理圖片引入統(tǒng)一的CSP格式,避免了繁瑣的格式轉(zhuǎn)換和版本管理。PIS系統(tǒng)中的高價(jià)值知識(shí)也被高效歸集。過去需要數(shù)月的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作,現(xiàn)在被大大縮短。
華為工具鏈的“神助攻”:ModelEngine AI全流程工具鏈,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全流程自動(dòng)化處理。醫(yī)生不再是“標(biāo)注工”,而是“審核官”,從逐條標(biāo)注變?yōu)榕繉徍?,效率提升了?shù)十倍,也保證了標(biāo)注的專業(yè)性。同時(shí)通過應(yīng)用Agent,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)接口的自動(dòng)對(duì)接和病理模板的自動(dòng)生成,應(yīng)用上線周期從10天縮短至2天。
鴻溝三:算力鴻溝——當(dāng)“萬億參數(shù)”的大模型,遇到醫(yī)院“有限的機(jī)房”
學(xué)術(shù)界或大廠做研究,動(dòng)輒使用百卡、千卡集群。而醫(yī)院的核心使命是治病救人,IT資源極其有限,不可能為AI研究投入巨額硬件成本。
瑞金&華為的解法:讓頂尖AI飛入尋常醫(yī)院的“普惠”之道。
挑戰(zhàn)與現(xiàn)實(shí):瑞金醫(yī)院只有16張算力卡。如何在這種“有限火力”下,運(yùn)行并訓(xùn)練復(fù)雜的病理大模型?
華為的“黑科技”:
模型蒸餾:將學(xué)習(xí)過300多本病理專科書籍的萬億參數(shù)通用大模型的知識(shí)和對(duì)應(yīng)慢思考思維軌跡,經(jīng)過SFT訓(xùn)練蒸餾到一個(gè)規(guī)模更小的32B(320億)參數(shù)的領(lǐng)域模型,使得該32B模型不僅能準(zhǔn)確回答病理學(xué)問題并具備慢思考能力,甚至在病理問答場(chǎng)景的能力比萬億參數(shù)大模型更強(qiáng)!
以查代算(Unified Cache):對(duì)于模型中固化的知識(shí),通過華為存儲(chǔ)的KV Cache緩存能力,以快速查找替代復(fù)雜的重復(fù)計(jì)算,實(shí)現(xiàn)推理加速43%,大幅降低推理成本。
資源池化(XPU Pooling):通過虛擬化和容器技術(shù)極致利用AI算力,實(shí)現(xiàn)“NPU池化、晝推夜訓(xùn)”。首先實(shí)現(xiàn)了NPU的虛擬化切分和池化調(diào)度,從原來的一個(gè)任務(wù)獨(dú)占一張物理NPU卡,變成一張物理NPU卡虛擬化成多個(gè)vNPU,即可運(yùn)行多個(gè)AI訓(xùn)練/推理任務(wù),并將多個(gè)vNPU組成算力池后配套高效的任務(wù)調(diào)度算法,最終實(shí)現(xiàn)NPU卡平均使用率從業(yè)界的40%有效提升至70%。晝推夜訓(xùn)則將模型的“診斷推理”和 “日常新影像訓(xùn)練”任務(wù)分配在白天和晚上,白天的算力主要用于支持醫(yī)生的日常診斷推理,夜間空閑算力多則自動(dòng)匯集起來,自動(dòng)進(jìn)行模型的持續(xù)訓(xùn)練和迭代,免去了獨(dú)立建設(shè)訓(xùn)練資源池和推理資源池,節(jié)省50%投資成本。
鴻溝四:工程鴻溝——當(dāng)模型“跑通了”,如何變成穩(wěn)定可靠的“生產(chǎn)力工具”?
一個(gè)能在Jupyter Notebook里運(yùn)行的模型,距離一個(gè)能在醫(yī)院7x24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行、持續(xù)迭代、并且易于維護(hù)的醫(yī)療服務(wù),還有“最后一公里”,而這往往是最難的一公里。
瑞金&華為的解法:AI工程化工具平臺(tái)與生態(tài)協(xié)作
ModelEngine AI全流程工具鏈:華為提供的不僅僅是算法,而是一套從數(shù)據(jù)工程、模型工程到AI應(yīng)用編排的全流程能力工具鏈。這就像一個(gè)“AI應(yīng)用工廠”,可以快速構(gòu)建、部署和管理模型服務(wù)。AI工具鏈的數(shù)據(jù)工程模塊內(nèi)置50+數(shù)據(jù)處理算子,幫助瑞金將病理影像、病歷數(shù)據(jù)、醫(yī)療書籍自動(dòng)處理成能用于大模型訓(xùn)練的語料和問答檢索的向量知識(shí)庫,縮短80%的醫(yī)療數(shù)據(jù)準(zhǔn)備周期;模型工程模塊支撐RuiPath病理大模型的一鍵部署、訓(xùn)練、蒸餾、推理,RuiPath全生命周期管理效率提升30%;應(yīng)用編排模塊,提供可視化應(yīng)用編排和自定義插件能力,并提供成熟的病理應(yīng)用模板,幫助瑞金快速創(chuàng)建RuiPath病理診斷應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)邏輯,并對(duì)接醫(yī)院現(xiàn)有診療系統(tǒng),將病種診斷應(yīng)用的開發(fā)周期從10天縮短到2天。
專業(yè)分工,產(chǎn)業(yè)協(xié)作:與病理產(chǎn)業(yè)伙伴、醫(yī)療客戶緊密合作,實(shí)現(xiàn)專業(yè)分層分工。華為聚焦底層ICT根技術(shù),在AI平臺(tái)及核心算法上充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì),醫(yī)療客戶提供高質(zhì)量的醫(yī)療數(shù)據(jù)和專業(yè)臨床經(jīng)驗(yàn),病理產(chǎn)業(yè)伙伴在醫(yī)療設(shè)備、診斷系統(tǒng)等上層應(yīng)用開發(fā)和部署運(yùn)維。各司其職,高效協(xié)同,確保了模型服務(wù)的快速落地和持續(xù)迭代。
這不僅僅是一個(gè)模型的成功
對(duì)醫(yī)生:從繁瑣重復(fù)的閱片工作中解放出來,回歸診斷和科研的本質(zhì),成為更高效、更精準(zhǔn)的“AI審核官”和“研究者”。
對(duì)患者:意味著更快速、更精準(zhǔn)的病理診斷,尤其是在基層醫(yī)院,能夠快速獲得頂尖專家的診斷水平,為治療贏得寶貴時(shí)間。
對(duì)醫(yī)療:這次合作提供了一個(gè)可復(fù)制、可推廣的范式。它證明了,通過正確的路徑——深度醫(yī)工融合、高質(zhì)量數(shù)據(jù)基建、普惠AI技術(shù)和AI工程化工具平臺(tái)——AI醫(yī)療完全可以跨越鴻溝,真正成為臨床的得力助手。
華為與瑞金醫(yī)院的聯(lián)合成功,不是偶然的“技術(shù)碰撞”,而是一場(chǎng)精心設(shè)計(jì)的“價(jià)值共創(chuàng)”。它回答了AI醫(yī)療如何從“仰望星空”到“腳踏實(shí)地”的時(shí)代命題。
這只是一個(gè)開始。隨著RuiPath病理大模型的持續(xù)迭代和更多癌種的覆蓋,一個(gè)由AI賦能,更精準(zhǔn)、更高效和更普惠的病理診斷新時(shí)代,正加速到來。
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