第四屆全國智慧醫療創新大賽由全國 20 多個協會學會相關單位聯合主辦，深化行業影響、提升賽事規模與深度，推進我國智慧醫療創新生態建設與發展。大賽以“賽事、展示、論壇”的模式，探索數據的開放共享和創新應用，進一步挖掘優秀項目，加速產業和人才雙發展。推動智慧醫療、數字技術與實體經濟深度融合，持續維進智慧醫療創新生態圈發展，為“健康中國”貢獻創新智慧，打造智慧醫療創新的“中國模式”。

項目名稱：中早孕期胎兒超聲腦部標準切面人工智能選取

參賽單位：深圳市鷺鳴科技有限公司

聯合參賽單位： 深圳市人民醫院、深圳市栢嘉浩斯科技有限公司

參賽人員：崔晨

項目起源：每一個家庭都希望擁有健康的下一代，而孩子的健康與否從孕期就已經成為家庭關注的重心。孕期對于胎兒的生長狀況的檢查和監控是保證孩子在出生前健康成長的重要手段，因此檢查手段和效果則成為關心的焦點。由于核磁，CT和X光的輻射性，超聲波影像成為胎兒孕婦檢查的主要可視化手段。B超是一種無傷無痛的檢查方法，可以清晰的顯示胎兒的情況，包括胎頭位置，胎兒動作，羊水量等。B超還可以在產前檢測出胎兒是否畸形，以及畸形情況。病毒感染、藥物影響等引起的畸形，B超也都是可以檢測出來。一般來說，正常情況下需要做5次超聲檢查（1）7-8周的早孕檢查（ultrasound dating）：主要確認孕周，看究竟是宮內妊娠還是宮外孕，單胎還是雙胎（確認絨毛膜性）或多胎，胚胎是否有胎心胎芽。（2）11-14周的NT檢查（NT scan）：主要是檢查NT和抽血進行早孕期唐氏篩查。（3）20-24周的系統超聲檢查（structure scan）：主要是胎兒的大畸形篩查。（4）32周左右的檢查（growth scan）：主要是監測胎兒生長發育情況。（5）37-38周左右的檢查：主要是對胎兒體重進行估計，確認分娩方式。B超產前篩查的次數可能根據不同孕婦，不同胎兒情況有所微調，但是以上檢查內容大體會覆蓋到。

痛點、難點：在以上五次不同的檢查中，每個階段對孩子成長的檢查都有著不同的意義。而早期的檢查尤為重要，主要原因在于這將決定孩子是否有先天性疾病甚至是否會繼續選擇將孩子生下來。NT，頸后透明層的篩查是進行早期唐氏綜合征篩查的一個主要手段，臨床醫生會根據NT厚度情況推斷胎兒是否患有唐氏綜合征，以及是否要進一步抽取羊水進行驗證。

NT厚度測量準確性的核心因素是需要找到胎兒腦部最標準的矢狀切面。然而，考慮到全程B超檢查的時長，胎兒的移動以及母親身體位置，矢狀切面的確定是臨床的一個挑戰。有著多年經驗的臨床超聲醫生可能5-10分鐘之內可以找到標注矢狀切面，但是對于絕大多數的臨床超聲醫生來說找到標注切面可能會耗時較長，而且并無法保證該切面一定位標注切面。
思路、方法：另一方面，如何從海量的醫學圖像數據中挖掘出有用的信息，為臨床診療和科學研究提供更充分的依據，已經成為了臨床醫學的研究熱點，影像組學應運而生。影像組學的核心內容是利用影像學特征構建包含有病灶生物學或醫學數據信息的組學模型，借此為疾病的診斷、療效評估及預后提供有價值的分析結果。影像組學中大量影像數據的提取和分析得益于人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術的發展。人工智能是研究模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用系統的計算機科學。得益于近十年核心算法的突破、計算能力的迅速提升和海量數據的支撐，人工智能的產業得到了井噴發展。受此影響，醫學影像組學也步入人工智能大數據時代。

本項目希望通過利用人工智能模型聯合中早孕期胎兒超聲影像組學的優勢，能夠準確的選取胎兒腦部標準切面，并大幅度的降低篩查時間，讓臨床和孕婦同時受益，從而滿足臨床和孕期家庭對胎兒健康精準篩查的需求。
創新點：1、本研究在前期大量工作基礎上，構建基于人工智能的動態超聲圖像目標判斷算法模型，該模型將兼具高準確性和高運算效率的優點，實現動態超聲圖像的全自動化目標抓取和判斷。

2、本研究將聯合產科動態超聲成像技術和基于人工智能的影像組學策略，構建動態超聲影像組學模型，利用深度學習和傳統機器學習結合的方法實現目標抓取和診斷結果的同時輸出，更有效的實現標注切面的選取以及NT頸后透明層早期精準診斷。
3、本研究將對中早孕期胎兒腦部中腦，顱腦，丘腦等九大特征進行篩查，建立一套基于人工智能模型的完整的中早孕期胎兒腦部發育情況評估的系統。
4本研究自主設計了一套完整的模型效能評價體系，以實現模型效能多維度綜合評價。
推廣及意義：該項目的重要意義有三方面：1）本項目開發模型將把標準切面選取時間從人工的平均十分鐘以上降到（實時判斷）1秒鐘以內，大幅度的提高臨床效率；2）前期算法已經顯示標注切面判斷準確率在92%以上，因此可以大幅度提高標注切面選取的準確性以及NT測量的準確度；3）該項目將設計成臨床工作站兼容模式，便于醫生使用，同時為下一步拓展到其他基于人工智能全自動胎兒檢查功能打下基礎。

總決賽擬定日程