寵物不能如人一般用語言描述自己的不適，而且寵物慢性疾病多發(fā)。客觀有效的篩查和診斷寵物慢性疾病能夠大幅提升獸醫(yī)師的工作效率，并且避免了主觀局限性。在人醫(yī)臨床領(lǐng)域，運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能建立病例模型、篩選治療方案是很常見的。而在動物醫(yī)療方面，由于成像系統(tǒng)、醫(yī)療信息資源庫、臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共享等方面的技術(shù)限制，人工智能的普及率仍然較低。
新瑞鵬寵物醫(yī)療集團(tuán)聚焦于犬類心臟膨大這一常見影像學(xué)表征，專注于研究人工智能在動物臨床醫(yī)學(xué)的實(shí)踐和運(yùn)用，旨在促進(jìn)寵物醫(yī)療的數(shù)字化與信息化轉(zhuǎn)型，提高寵物醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和效率。2021年6月5日，由新瑞鵬集團(tuán)AI技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的中國動物醫(yī)療人工智能首項(xiàng)研究成果，在線發(fā)表于動物醫(yī)學(xué)權(quán)威期刊《Preventive Veterinary Medicine》 (中科院期刊分區(qū): 農(nóng)林科學(xué)（大類）2區(qū); 獸醫(yī)學(xué)（小類）2區(qū)，IF=2.3)。《Preventive Veterinary Medicine》是一項(xiàng)國際性周刊，在研究動物流行病學(xué)、動物疾病預(yù)防與控制以及動物健康經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域具有權(quán)威地位，在推動人類健康統(tǒng)一體和環(huán)境健康方面作出了卓越貢獻(xiàn)。
（研究成果發(fā)表于《Preventive Veterinary Medicine》）
據(jù)新瑞鵬集團(tuán)AI技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹，“我們開發(fā)了一個可用于臨床的基于深度學(xué)習(xí)的輔助診斷平臺，用于診斷犬的心臟膨大。VHS（椎體心臟評分）是一種測量狗心臟大小的方法。利用該系統(tǒng)檢測到的16個關(guān)鍵點(diǎn)的相對位置，計(jì)算出VHS的具體值，并與所有犬種的VHS參考范圍相結(jié)合，輔助評價犬的心臟腫大。采用HRNet（high resolution network，高分辨率網(wǎng)絡(luò)）對2274張犬側(cè)位X線圖像（訓(xùn)練和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集）中的16個關(guān)鍵點(diǎn)（分別位于椎體和心臟上的12個和4個關(guān)鍵點(diǎn)）進(jìn)行檢測，并將該模型用于外部測試集（396張圖像）中的關(guān)鍵點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)檢測的AP達(dá)到86.4%。然后，我們采用額外的后處理程序來校正hrnet的輸出，使AP達(dá)到90.9%。這一結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以有效地輔助評價犬的心臟腫大在一個真實(shí)的臨床場景。”
這種方式以智能診斷輔助心臟專科檢查，分擔(dān)獸醫(yī)的工作量、縮短寵物的受苦的時間，更重要的是，可以監(jiān)察現(xiàn)有的心臟病案例，以及幫助獸醫(yī)偵測尚未出現(xiàn)癥狀的早期心臟病。
（對于心臟部分的關(guān)鍵點(diǎn)檢測）
基于關(guān)鍵點(diǎn)檢測模型，檢測犬類脊柱間隙及心臟部位的關(guān)鍵點(diǎn)，并根據(jù)椎體測量系統(tǒng)理論計(jì)算錐體心臟比例，并根據(jù)不同品種的犬類的正常VHS 參考值范圍，確定所檢測的犬的心臟是否發(fā)生膨大，以進(jìn)行心臟膨大識別的智能輔助診斷。采用人體姿態(tài)估計(jì)模型的HighResolution Net（HRNet）模型分別進(jìn)行進(jìn)行犬側(cè)位X片中脊柱間隙與心臟關(guān)鍵點(diǎn)檢測，提高了錐體心臟比例測量的準(zhǔn)確性，以這種智能診斷輔助犬類心臟膨大專科檢查，能夠更加準(zhǔn)確，及時監(jiān)測犬類心臟膨大案例。
（研究成果示意圖）
這項(xiàng)研究成果，能夠大大提高判斷和治療犬心臟病的診斷效率和準(zhǔn)確率，對于預(yù)防犬類重大心臟疾病具有重大意義。據(jù)文獻(xiàn)檢索結(jié)果顯示，本文為我國寵物醫(yī)療領(lǐng)域首項(xiàng)與人工智能相關(guān)的研究，為中國動物醫(yī)療以及我國畜牧獸醫(yī)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化發(fā)展指明了方向。未來，新瑞鵬寵物集團(tuán)還將繼續(xù)加大研發(fā)力度，使AI技術(shù)能夠運(yùn)用在更多動物醫(yī)療領(lǐng)域，并且不斷完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和適用體驗(yàn)，解決寵物醫(yī)生的難題，提升動物生存福利。
論文原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167587721001434
