法医病理AI智能诊断大数据云平台

　　一、概述

　　当前，根据我国法医鉴定领域的发展进程可知，信息化结构在机制的使用过程中存在一定的问题，信息化建设进程不是十分完善，鉴定的形式具有一定的局限性，相关的衍生信息整合不具体， 鉴定结果的准确性有待提升。随着信息化进程的逐渐加深，大数据在社会上各个领域都建立了具有自身特点的发展机制。因此，当下法医鉴定中应当充分利用信息化社会带来的便利条件，顺应时代 的发展进程，建立具有先进性的法医鉴定程序，保证法医鉴定的精确性和稳定性。在此背景下，“法 医病理 AI 智能诊断大数据云平台”应运而生。

　　“法医病理 AI 智能诊断大数据云平台”的案例、切片等数据来源于河北医科大学法医鉴定中心等权威法医鉴定中心，涵盖了 200 种不同死因的 1000 种常见病理共大小约为 50TB （保持飞速增长中）、数量为 500 多万张病理切片图像，保证了数据采集的标准化和规范化，进而能够保证数据的权 威性。在针对大量的数据进行精确计算的过程中，以丛斌院士为首的河北医科大学法医鉴定中心专 家提供了鼎力支持，使得众多具有极强专业性的环节能够顺利进行，比如在 AI 分析学习阶段，提供了权威的指导，保证了分析结果的准确性、权威性和专业性。

　　二、系统整体架构：

　　系统采用大数据架构，其思想在于通过将业务功能和需求分解到各个不同的服务中进行管理， 实现对业务整体解耦。围绕业务模式创建应用服务，使项目的架构更加清晰明确。服务独立部署， 可以根据每个服务的请求量来部署满足需求的规模。

　　三、创新点

　　近年来，AI 与大数据在医疗领域大放异彩，在样本处理、形态学快速检测、检测结果审查等过 程中发挥着重要作用。在今年年初的“新冠疫情”中，武汉大学人工智能研究院仔细收集了大量临 床影像数据，积极与抗疫一线医生沟通，对数据进行了严格、准确的标注。在优质的数据基础上， 利用 AI 与大数据技术，实现了精准提取重点病灶区域和纹理特征，开发出了一套基于自底向上影像 特征的新冠肺炎智能诊断平台。平台基于胸部 CT 影像，检出新冠肺炎的敏感性达 97.6%，初筛普通 型和重型患者的准确率达 91.5%。该系统检出新冠肺炎 CT 影像病变平均只需耗费 1.33 秒，大大降 低了医生的劳动强度，辅助提升了新冠肺炎的诊断能力，帮助患者赢得宝贵的救治时间。

　　AI 结合大数据后可通过综合考察、挖掘多维度大数据，评估权重，识别数据变化模式，建立神 经网络模型。理论上看，通过基于前期多情景实验性数据的全面训练，可建立有效且适用面广的病 理切片诊断模型；继而将实际案件数据输入模型，进一步进行模型训练和校正；模型稳定后可开展 病理切片诊断工作并根据案件破获后取得的真实诊断结果继续调优。因 AI 工作时具有既是“实战” 也是“训练”的优良特性，故随着模型实际使用次数的增多，基于 AI 的病理切片诊断的有效性和 普适性将得到不断提升。

　　基于 Spark 大数据框架的并行医学图像处理架构有效解决了各类医学图像处理算法对海量医学 图像的快速并行处理，并可通过增加节点的方式，不断提升处理速度及处理规模。通过基于二进制 值的分布式图像存储、转换方法，保证了图片数据可简单读入 Spark 大数据框架，并应用传递函数 的方法，避免了 MapReduce 转化，成为了一种通用的图像并行处理方法，实现各类图像处理算法的快速应用。

　　相比于人工专家阅读各种图像，AI 不仅可以快速、无疲劳地在发现异常、量化测量及鉴别诊断中发挥作用，随着算法理论的突破优化结合大数据框架，还可以对海量图像进行数据深度挖掘，达到高效、充分利用图像信息的目的。

　　四、实现功能

　　（一）AI 诊断：该功能以来自河北医科大学法医鉴定中心的规范、真实、权威的图像数据为基础，通过基于 Spark 的医学并行处理架构对海量医学图像的快速并行处理，并结合迁移学习，提供 准确率高于法医病理专家的病理切片诊断功能，发现专家也难以发现的、较为细小的病理。该功能 可为专家在几秒内提供诊断建议。在特异性和灵敏性上，和经验丰富的人类专家没有区别，在速度 上，则超过人类专家。该功能可在离线环境中提供诊断服务，满足客户的保密性需求。

　　（二）视频教学：此模块包括尸表类、解剖类、器脏检查类等 7 类共 73 种视频。以视频的形式 直观展示各部位的解剖过程及相关器具的使用方法。

　　（三）法医论坛:可在此模块下与其他法医人相互沟通交流案情、解决在办案中遇到的各种问题， 定期会有知名专家在论坛上解答较难或比较典型的问题。

　　（四）案例学习:包含 600+典型的、有代表性的精选案例，每个案例都具有详细的案件信息、 解剖过程、病理切片的介绍，并附有专家的病理诊断和简要解释。

　　（五）病理讲义:收录各系统组织病理改变与死因、死因与诊断要件讲义部分，从定义、表现、 死因关联入手，将该平台的所有知识点提纲化、定义化。

　　（六）题库练习:大量精选的病理切片习题，可按各器官分类练习或自助选题，定时定量地进行全真模拟。

　　五、应用成效

　　平台目前已在河北医科大学、承德市人民检察院、唐山市人民检察院、内蒙古医科大学等多家单位成功部署，受到客户单位充分肯定。平台可缓解现阶段鉴定人员不足与水平参差不齐的状况， 更有助于全国标准的统一适用，显示出运用大数据和人工智能技术解决法医学鉴定难题的可行性与优越性。自推出以来已为公司带来 600 多万元的销售收入。

　　该平台使法医工作者和学习者可以随时学习新案件、新理念。用户可以通过云平台的学习，最终成长为独立承担法医病理学检验鉴定的鉴定人，提高案件办理效率，促进法医鉴定水平的整体提 高，为鉴定人才学习成长提供有力的保障和平台支撑，推动法医鉴定的发展，促进法医检查鉴定水平的整体提高，在法医病理机构内部和法医病理机构之间建立更科学、规范和标准的法医病理学习 培训、鉴定管理及其客观公正的评价体系，保证鉴定程序、技术规范合法合规，确保鉴定意见科学 性、可靠性、客观性。

　　2019 年，该系统被河北省工业和信息化厅列为“河北省新产品新技术开发项目”，被河北省软 件与信息服务业协会评为“2019 河北省年度最佳软件产品”。

　　责任编辑：广汉