日前，西交利物浦大學(xué)博士生宋思凡所在團(tuán)隊(duì)在百度舉辦的國(guó)際眼科賽事GAMMA挑戰(zhàn)賽中，與全球71支隊(duì)伍同臺(tái)競(jìng)技，最終獲得了第二名的佳績(jī)。

GAMMA挑戰(zhàn)賽是由百度在第八屆眼科醫(yī)學(xué)影像分析研討會(huì)（OMIA8）上舉辦的國(guó)際眼科賽事，該會(huì)議是眼科影像領(lǐng)域的重點(diǎn)研討會(huì)之一，也是跨醫(yī)學(xué)影像計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助兩個(gè)領(lǐng)域的綜合性頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議MICCAI2021的一部分。

本次GAMMA挑戰(zhàn)賽主題為青光眼。青光眼是全球第二位致盲眼病，由于青光眼的隱匿性較強(qiáng)，早期較難被察覺，晚期病變將難以控制，因此對(duì)青光眼及時(shí)準(zhǔn)確的診斷至關(guān)重要。

參賽團(tuán)隊(duì)需要對(duì)訓(xùn)練集里的100例3D眼底OCT體數(shù)據(jù)和2D眼底彩照數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)“青光眼的分級(jí)”、“黃斑中央凹定位”和“視杯&視盤分割”三個(gè)子任務(wù)進(jìn)行較量，每個(gè)子任務(wù)都對(duì)應(yīng)了一個(gè)衡量眼科人工智能算法的精準(zhǔn)度和泛化性優(yōu)劣的關(guān)鍵。宋思凡和醫(yī)療人工智能企業(yè)體素科技以及上海交通大學(xué)組成的Voxelcloud Team在第三個(gè)子任務(wù)中排名第一。

據(jù)宋思凡介紹，在完成第二和第三個(gè)子任務(wù)時(shí)，他們都使用了原創(chuàng)的Bilateral-ViT算法模型，與其他算法相比，這個(gè)模型中設(shè)置了兩個(gè)通道來(lái)分別處理圖像中的主要信息和其他結(jié)構(gòu)信息，這種方法可以大幅提高處理圖像信息的準(zhǔn)確度。

例如在做第二個(gè)子任務(wù)時(shí)，團(tuán)隊(duì)中有醫(yī)學(xué)背景的組員提出，黃斑位置和眼底動(dòng)靜脈血管有著強(qiáng)相關(guān)性，因此他們通過(guò)運(yùn)用Bilateral-ViT建立了一條新的通道專門收集、處理血管的信息，并通過(guò)血管結(jié)構(gòu)和分布來(lái)確定黃斑的位置，以此提升確認(rèn)黃斑位置的精準(zhǔn)度。

（圖中橙色部分為專門處理血管信息的通道。）

視杯視盤位置的確定和分割在青光眼診斷的過(guò)程中尤為重要。針對(duì)第三個(gè)子任務(wù)，團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)全新的二階段式分割方法——首先運(yùn)用Bilateral-ViT對(duì)杯盤位置進(jìn)行粗略定位和分割，再對(duì)進(jìn)行了粗分割的區(qū)域進(jìn)行極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以增強(qiáng)圖像特征的表達(dá)能力，并使用Segtran、TransUnet等最新的算法框架進(jìn)一步做杯盤的精細(xì)化分割。

宋思凡（下圖左）說(shuō)：“提高定位黃斑和杯盤的精確度和準(zhǔn)確率，也能幫助醫(yī)學(xué)人員更快速地做出專業(yè)診斷、減輕他們的壓力?！?/p>

宋思凡的指導(dǎo)老師、西浦創(chuàng)業(yè)家學(xué)院（太倉(cāng)）數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)負(fù)責(zé)人蘇炯龍博士（上圖右）表示，做這樣的研究能幫助醫(yī)療發(fā)展，有很大的現(xiàn)實(shí)意義。“本次GAMMA挑戰(zhàn)賽提出了一個(gè)在醫(yī)學(xué)上很實(shí)用的問(wèn)題，使用的也都是真實(shí)行業(yè)數(shù)據(jù)；宋思凡在參賽的過(guò)程中和企業(yè)合作，也是在用以前學(xué)到的知識(shí)、技能、算法去克服一些現(xiàn)實(shí)困難。這就是一個(gè)學(xué)習(xí)、研究和產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合的例子，和太倉(cāng)的融合式教育的核心是一致的。”

宋思凡也提到，在蘇老師的指導(dǎo)下，自己的博士研究也會(huì)把理論和實(shí)踐結(jié)合得更緊密，在研究項(xiàng)目中也會(huì)和企業(yè)合作更多。（記者：胡秋辰 曹馨竹 攝影：伏彧震）