4月13日,知名AI医学影像公司深透医疗(Subtle Medical)宣布,其研发的技术获得美国专利商标局(U.S. Patent and Trademark Office,USPTO)授予的专利,相关SubtleGAD™产品利用AI技术,显著提升磁共振影像中对肿瘤、病灶的显影效果,与10倍剂量效果持平,优化医学影像检查中的造影剂使用剂量与方式。

深透医疗创始人兼CEO宫恩浩博士表示:“这项专利证明,我们的AI技术具有突破性,可以显著改善医学影像的成像质量,且能革新造影药剂的使用方式和效果。AI与药剂结合可增强显影效果,也可对当前不能接受高剂量的患者实现低剂量显影,从而为全球患者提供更加安全的检查。”

SubtleGAD获美国专利

经过数年的研发与临床验证,深透医疗近日获得美国专利商标局(U.S. Patent and Trademark Office,USPTO)授予的专利,依托此技术的第三款产品SubtleGAD™可大幅减轻业内对于MRI带来的钆沉积的担忧。

SubtleGAD™可以广泛地适用于诸多医院,嵌入现有流程。SubtleGAD™通过专利性深度学习算法,仅使用10%的钆(Gadolinium)基造影剂剂量,就可以达到往常全剂量MRI检测的同等效果与图像诊断质量。此外,SubtleGAD还可以改善图像质量,提高诊断准确率和病灶检出率。

造影剂通常用于MR、CT和超声等医学影像检查,能够改善解剖结构和潜在病理的可视化呈现,全球每年用到造影剂的医学影像检查超过一亿次。

造影剂的成效效果与剂量安全性的协调是近几年医学影像中最受关注的问题之一。对于一些患者人群,过敏或者引发肾原性系统性纤维化(NSF)的风险限制了造影剂的使用。近年来,磁共振造影剂中钆元素在人体内的沉积问题也被全球医疗界和成像机构广泛关注。欧洲美国药物管理部门加强了监管,也促使药物开发公司投入海量资金及资源,进一步研发效果更好、剂量更低、更安全的药剂产品。

面对巨大的显影需求以及潜在的健康风险,AI人工智能引入优化药剂的效果的新方案是一个全新的发展角度,有着明确的前景、需求和优势。

SubtleGAD可以有效地实现解决患者与影像中心在磁共振成像(MRI)检查中显影效果的增强,也可应用解决的潜在健康隐患与长期安全问题,对患者健康与医院、影像中心的工作流程都有益处。

据了解,全美范围内每年有4000-5000万人进行磁共振检查,而SubtleGAD的使用,每年都能够造福数千万的患者。尤其是对于一些无法进行全剂量MRI检查的患者的特殊患者,比如新生儿与儿童患者,患有多发性硬化症等慢性神经系统疾病、需要定期进行造影剂增强MRI检查的患者。

SubtleGAD其他潜在的应用包括乳房MRI研究,用于乳腺致密型的筛查和诊断,患有慢性肾脏病(CKD)或边缘肾功能问题且目前无法进行全剂量对比增强MRI的患者以及其他担忧钆沉积的患者等等。

图:左为常规剂量,右图中SubtleGAD将造影剂剂量降低了90%而不影响影像质量

“我们的使命是为患者提供更好、更安全、更舒适的医学成像,同时为医院和影像中心创造新的工作流程并提升效率。获得该专利是深透医疗发展中的一个里程碑,将帮助我们更快、更广泛地完成我们的愿景。”斯坦福大学放射学家兼教授、深透医疗联合创始人、医学博士Greg Zaharchuk教授说道。

已有多项研究验证SubtleGAD临床有效

SubtleGAD是深透医疗所研发的第三款产品,深透医疗的核心团队来自斯坦福大学,关于该专利技术可行性的论文最初发表于斯坦福大学。

作为全球AI医学影像的领先企业,深透医疗在2019年获得了美国国家卫生院(简称NIH)一期科创基金(SBIR Phase I Grant)授予的160万美元资助,助力SubtleGAD的研发与临床落地进展,旨在为全球带来更安全的MRI检查。同时,在2020年,在第一阶段的研究成果基础上,NIH再次授予了二期科创基金,以进一步研发与推广这项造福全球的技术。

目前,深透医疗已经与诸多医院及影像中心联合,对SubtleGAD进行深入的临床研究与技术验证。

例如,天坛医院放射科医生近期在国际顶尖医学期刊《欧洲放射学杂志》(European Radiology)上发表了一项研究成果,Deep learning-based methods may minimize GBCA dosage in brain MRI (《深度学习可以最小化脑部磁共振检查的GBCA剂量》),证明SubtleGAD具有提升图像质量和良好的病变检测能力。

该临床研究由天坛医院放射科学科带头人刘亚欧教授团队主导开展,结合深透医疗深度学习技术重建与增强图像,在不影响临床流程的情况下有效减少钆类造影剂(GBCA)90%的使用剂量。论文第一作者为北京天坛医院放射科的罗环宇医生,共同作者有深透医疗的张涛博士,深透医疗联合创始人斯坦福大学的Greg Zaharchuk教授,以及深透医疗联合创始人兼深透医疗(中国)总裁、清华大学国际创新中心-智能医学影像与神经工程实验室主任龚南杰博士等。

据悉,该研究选取来自北京天坛医院的83例接受CE-MRI检查的患者数据。每一患者采集3套零剂量、低剂量(10%)、全剂量(100%) GBCA三维T1加权图像。研究表明在全部病例中,基于深度学习的图像重建与增强技术在临床中可获得良好的图像质量并准确匹配增强病变的数目,同时显著减少钆类造影剂的使用剂量高达90%,显示了该深度学习技术在磁共振检查中优化小剂量显影的巨大潜力。

此外,本月深透医疗团队另一篇论文也发表在顶级磁共振影响技术期刊《医学磁共振杂志》(Magnetic Resonance in Medicine)上。这些临床研究验证了SubtleGAD及其所采用的AI技术的有效性——它在不同医疗结构、不同的设备类型上用于处理了大量病人的医学影像——并且显示出在临床应用上未来的巨大的潜力和价值。两项研究论文对病灶检测以及肿瘤分割等方面进项了深入临床验证,同步论证了SubtleGAD可普遍适用不同神经系统疾病的影像增强,实现10倍于输入剂量的显影效果以及准确的病灶分析。

斯坦福大学放射科医生神经影像主任Max Wintermark教授表示:“SubtleGAD增强了低剂量图像的诊断质量,在临床上证明与我们研究中使用的10倍于低剂量的全剂量的图像相当。通过将SubtleGAD等新型AI产品纳入其AI产品体系中,影像中心将能够解决核磁共振成像检查中钆对比剂沉积的问题,从而使患者感到更加安心,并最终改善患者诊断质量与护理体验。”

AI产品矩阵日趋丰富

深透医疗从”AI+医学成像“出发,结合深度学习和图像重建技术,提高医学影像及其流程的质量、效率与安全性。

深透医疗在2020年被硅谷最强智库之一的CB Insights评为“2020全球AI百强”(CB Insights AI100)以及“2020全球数字医疗150强”(CB Insights Digital Health 150),并且被选入“英伟达初创加速计划”(NVIDIA INCEPTION PROGRAM,该项目旨在培养颠覆行业格局的优秀 AI 初创公司) ,是全球首个获得NVIDIA INCEPTION奖项的医疗+AI公司。特别的,深透医疗在2020年第三届中国医疗器械创新创业大赛中荣获一等奖。今年初也入选中国医疗领域知名媒体动脉网设立的未来医疗100强榜单。

目前,深透医疗共有三款产品,三款多管齐下,AI产品矩阵日趋丰富。

除了SubtleGAD以外,深透医疗此前还发布了SubtleMR及SubtlePET两款产品,并且均已获FDA认证和CE认证,在美国及全球多个医院临床使用。其中,前者能够大大降低MRI检测时间,通过AI技术进行图像质量增强,保证医学图像质量与过去的MRI检测一致甚至更好;后者则能针对癌症治疗、神经病学和心脏病学等领域常用的PET检查(正电子发射断层扫描)进行AI影像处理,让PET检测速度提升四倍。并与欧洲Affidea医疗集团验证可以降低3倍放射药剂剂量。

图:SubtleMR

图:SubtlePET

2021年3月,深透医疗宣布旗下新产品SubtleMR 2.0获美国FDA批准,再次通过501(k)认证,可增强人体各个部位的MRI图像,降低检测时间、提升图像质量。据悉,早先的1.0版本专注于头部与脊柱、膝盖影像;而2.0版本实现了影像质量及速度质的飞跃,可覆盖接近全部人体部位,包括头部、脊椎、颈部、腹部、骨盆、前列腺区域、胸部及人体的其他骨骼等区域,使得MRI影像质量显著提高、降低噪声并提升影像的分辨率,同时大幅度提高成像速度。

SubtleIR™ 是深透医疗正在研发的另一款AI软件,旨在提高介入性成像流程的速度和质量。该软件也与英伟达(NVIDIA)开展技术合作,应用其所开发的工具包——The NVIDIA Clara AGX Developer Kit通用性、高效率和实时部署的潜力。

2020年11月,深透医疗宣布获得1220万美元的A轮融资,领投方为本草资本,医疗人工智能领域投资基金Fusion Fund、Data Collective、Delta Capital(达泰资本)、Tsingyuan Ventures(清源资本)、BV百度风投等跟投。

目前,深透医疗的临床合作伙伴包括加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)、霍格医院(Hoag医院)、西奈山医院(Mount Sinai)、多伦多大学附属儿童医院(SickKids)、拥有300多家影像中心的美国第三方医学影像巨头RadNet、南美最大的医疗集团DASA、欧洲最大的第三方检验集团Affidea, Middlesex医院、国内的天坛医院等等。同时,深透医疗目前也与世界顶级的医疗器械供应商合作,包括西门子医疗、飞利浦中国、通用医疗、东软医疗等等。

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