CAIR新成果“聆音”EchoCare超聲基座大模型在港發(fā)布

在人工智能技術(shù)快速發(fā)展的全球浪潮中，醫(yī)療健康領(lǐng)域正邁入智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段。作為臨床診斷的重要手段，超聲影像長期面臨效率低下、診斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一以及AI模型精度不足等問題，亟需技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)協(xié)同。在此背景下，中國科學(xué)院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機(jī)器人創(chuàng)新中心（CAIR）于9月17日在香港發(fā)布了其最新科研成果——“聆音”EchoCare超聲大模型。

發(fā)布會現(xiàn)場， CAIR主任劉宏斌研究員、CAIR副主任孟高峰研究員、歐洲科學(xué)院院士、美國國家發(fā)明家科學(xué)院院士、香港創(chuàng)新研究院羅杰波教授、香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院外科學(xué)系教授、心胸外科主任黃鴻亮教授等國內(nèi)外知名學(xué)者、臨床專家和10余家媒體代表齊聚一堂，共同見證了這一AI超聲醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的里程碑式突破。

（由左至右）劉宏斌研究員、羅杰波教授、黃鴻亮教授、孟高峰研究員

首創(chuàng)結(jié)構(gòu)化對比自監(jiān)督學(xué)習(xí)框架

“聆音”EchoCare超聲大模型依托目前所知首個規(guī)模超過400萬張的超聲影像數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練。該模型引入“結(jié)構(gòu)化對比自監(jiān)督學(xué)習(xí)框架”，基于醫(yī)學(xué)先驗(yàn)的層次化樹形標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽語義關(guān)系結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)與隱式編碼，通過圖像掩膜重建技術(shù)、自適應(yīng)困難圖塊挖掘技術(shù)、漸進(jìn)式訓(xùn)練策略等方法，有效提升了模型對超聲影像深層語義的建模能力與泛化性能。

測試結(jié)果表明，“聆音”EchoCare在超聲圖像分割、分類、檢測、回歸、增強(qiáng)等七大醫(yī)學(xué)任務(wù)及十余項(xiàng)下游應(yīng)用中，均取得當(dāng)前最優(yōu)性能表現(xiàn)，模型相對當(dāng)前SOTA方法性能平均提高3%~5%。

智慧醫(yī)療普惠化的重要里程碑

在開場致辭中，羅杰波教授對“聆音”EchoCare超聲大模型的成功研發(fā)表達(dá)了熱烈祝賀，并高度評價(jià)這是人工智能與醫(yī)學(xué)應(yīng)用深度融合的又一重大突破。他指出，“聆音”EchoCare超聲大模型在醫(yī)院常規(guī)檢查中的應(yīng)用，不僅能夠顯著降低對專業(yè)人員的依賴，還能協(xié)助醫(yī)生更高效、更精準(zhǔn)地進(jìn)行診斷。這一技術(shù)的應(yīng)用將有效提升醫(yī)療服務(wù)效率，同時為醫(yī)療資源的優(yōu)化配置提供更多可能性。

羅杰波教授開場致辭

“聆音察理，鑒貌辨色”

CAIR副主任孟高峰研究員在發(fā)布會上解釋了“聆音”這一名稱源于成語“聆音察理”，出自南朝劉勰的《文心雕龍·知音》，文中提到“操千曲而后曉聲，觀千劍而后識器”與超聲大模型的研發(fā)理念高度契合。他補(bǔ)充介紹道，EchoCare創(chuàng)新性地采用了結(jié)構(gòu)化對比自監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，無需大量數(shù)據(jù)標(biāo)注即可實(shí)現(xiàn)特征學(xué)習(xí)與下游任務(wù)的解耦，實(shí)現(xiàn)超聲領(lǐng)域先驗(yàn)知識內(nèi)化以及跨任務(wù)知識遷移。

隨后，孟高峰研究員展示了“聆音”EchoCare超聲大模型的核心技術(shù)亮點(diǎn)、數(shù)據(jù)優(yōu)勢及應(yīng)用成效。他進(jìn)一步介紹了模型在山東大學(xué)齊魯醫(yī)院婦產(chǎn)科1556例卵巢腫瘤超聲病例和中南大學(xué)湘雅醫(yī)院1000余例甲狀腺超聲檢查中的具體案例驗(yàn)證，其性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有SOTA方法。

孟高峰研究員講解超聲大模型技術(shù)亮點(diǎn)

減負(fù)醫(yī)生，造福患者，臨床價(jià)值巨大

“聆音”EchoCare的標(biāo)準(zhǔn)化分析能力可有效降低重大疾病的漏診與誤診率，顯著提升臨床診斷的效率與規(guī)范性，為基層醫(yī)療工作者提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。在案例分享環(huán)節(jié)，香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院黃鴻亮教授首先介紹了“聆音”EchoCare超聲大模型在心臟超聲主動脈瘤檢測與分析方面的回顧性驗(yàn)證結(jié)果，并展望了該大模型與機(jī)器人技術(shù)結(jié)合后在臨床中的潛在應(yīng)用價(jià)值。在現(xiàn)場演示環(huán)節(jié)，他導(dǎo)入兩段超聲掃查視頻，模型迅速捕捉并解析出視頻中的關(guān)鍵醫(yī)學(xué)信息，成功識別出異常病例，并自動生成了相應(yīng)的超聲報(bào)告供醫(yī)生參考。

黃鴻亮教授展示超聲大模型在心臟領(lǐng)域的臨床應(yīng)用

各界觀點(diǎn)：科技以人為本，AI深耕現(xiàn)實(shí)

媒體問答環(huán)節(jié)，劉宏斌研究員、孟高峰研究員及黃鴻亮教授共同接受了鳳凰衛(wèi)視等媒體的提問，就EchoCare超聲大模型的技術(shù)細(xì)節(jié)、臨床應(yīng)用前景及商業(yè)化路徑等問題展開了深入交流。隨后，媒體代表對特邀嘉賓進(jìn)行了專訪，并參觀了CAIR打造的具身智能手術(shù)室平臺，近距離體驗(yàn)了中心在AI醫(yī)療領(lǐng)域的最新成果。

黃鴻亮教授、劉宏斌研究員、孟高峰研究員現(xiàn)場接受傳媒采訪

中國科學(xué)院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機(jī)器人創(chuàng)新中心開源發(fā)布的“聆音”EchoCare超聲大模型，通過打破傳統(tǒng)超聲設(shè)備之間的兼容壁壘，激活多中心數(shù)據(jù)價(jià)值，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供了可復(fù)用的AI基礎(chǔ)設(shè)施。這一成果不僅加速了超聲AI規(guī)模化應(yīng)用的落地，更為智能健康產(chǎn)業(yè)升級注入了持續(xù)的創(chuàng)新動能。

中國科學(xué)院香港創(chuàng)新研究院是中國科學(xué)院在香港設(shè)立的唯一直屬科研機(jī)構(gòu)，于2019年成立，人工智能與機(jī)器人創(chuàng)新中心（CAIR）是其兩大科研中心之一。中心聚焦人工智能與生命健康的融合創(chuàng)新，主要圍繞多模態(tài)AI大模型、具身智能機(jī)器人、智能感知技術(shù)三大方向開展研究工作，獲香港InnoHK人工智能領(lǐng)域重點(diǎn)支持，是國際上為數(shù)不多的成建制開展面向醫(yī)療健康的人工智能系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與技術(shù)轉(zhuǎn)化的機(jī)構(gòu)之一，致力建設(shè)成為粵港澳大灣區(qū)醫(yī)療科技創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化重要基地。