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（三）孟超肝病外脑
应用单位：福建医科大学孟超肝胆医院
涉及科室：肝胆胰腔镜外科、消化内科
疾病种类：原发性肝癌
案例简介：“孟超肝病外脑”目前已经在福建医科大学孟超肝胆医院落地试运行。本产品属于定制化项目，应用科室涉及普外科、消化内科、肝胆外科，疾病种类包括原发性肝癌，涉及机器学习、深度学习等相关人工智能技术。孟超肝病外脑是基于全国肝病和肝癌大数据平台的基础数据能力，通过充分调研临床医生、基层医院和患者的需求，联合多方技术力量共同研发形成的人工智能应用，可为临床医生及基层医生提供诊断辅助、智能分期、治疗方案推荐、风险预测等规范化的专家级辅助诊疗服务。
1.案例背景
肝病在我国是一个严重的公共卫生问题。据估计，全国各类肝病患者约4亿人，其中慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染者约8 600万例，占23.5%；慢性丙型肝炎病毒（HCV）感染者约1 000万例，占2.5%；酒精性肝病约6 000万例，占15.0%；非酒精性脂肪性肝病约2亿例，占50.0%，其他肝病约3 700万例，占3.9%。其中，原发性肝癌是我国常见的恶性肿瘤，严重威胁人们的生命和健康，每年全球新发病例一半在中国，我国肝病形势的严峻可见一斑。与这些患者接触最广泛的是基层医院，基层医生需要面对各种各样的疾病，其肝病和肝癌的诊疗水平有所局限，无法为肝病患者提供精准的诊疗服务。
福建是肝病和肝癌的高发区，2017年福建医科大学孟超肝胆医院发起成立全国肝病和肝癌大数据联盟，目标是将全国肝病和肝癌大数据汇集到福建，共建共享国内顶尖的肝病和肝癌数据，已与海军军医大学第三附属医院东方肝胆外科医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院等国内主要的十家肝病和肝癌医学中心达成合作共识。福建医科大学孟超肝胆医院作为联盟的执行单位，积极推进全国肝病和肝癌大数据平台建设，最终建成全球规模最大的“肝病和肝癌大数据平台”，为大数据人工智能的研发打下坚实基础。
医院基于肝病和肝癌大数据平台，以建在医院“需求端”的开发模式为特色，在省内首创医院内部设置独立研发机构——东南肝胆健康大数据研究所，汇聚产学研多学科团队，充分调研临床医生、基层医院和患者需求，形成AI应用——孟超肝病外脑，提供肝癌的诊断辅助、智能分期、治疗方案推荐、术后复发风险预测、术前MVI风险预测、患者单次手术治疗费用预测等功能，可以起到规范化基层医生诊疗行为的作用，提升其肝癌诊疗水平。
2.案例亮点
（1）树立数据集标准，形成“金标准”：
在肝病和肝癌大数据平台建设过程中，各医疗单位由于疾病分类编码、操作编码和医学名词术语尚未统一，同时信息化水平不同、病种不同、应用目标不同，导致数据无法融合。没有标准的大数据等于没有大数据，是健康医疗大数据面临的严峻现状。为此，医院牵头编制国内首个“原发性肝癌临床标准数据集”专家共识草案，可解决该领域普遍存在的数据不标准、不规范、融合困难等问题，2019年4月该数据集成功立项福建省地方标准。
（2）搭建大数据平台形成“金数据”：
循证医学非常注重证据链，目前在数据治理过程中对数据的“证据性”关注不足，数据处理过程不透明、不规范，导致数据质量及可信度容易受到质疑。为此，医院通过对标美国国家癌症数据库（NCDB）等国际权威数据库，设计数据治理标准化处理流程，汇集来自海军军医大学第三附属医院东方肝胆外科医院、孟超肝胆医院及部分省内肝病95家医联体单位的数据，形成全球规模最大的“肝病和肝癌大数据平台”，其中肝癌病例6.2万例，肝病病例62万例。同时数据还具有可追溯、可核查的特点，医生可以可视化地查看数据产生的过程和处理规则，确保数据的质量（图3-5）。
（3）肝癌诊断辅助：
依据现有肝病和肝癌诊疗规范及指南，通过医生和大数据工程师的分析，将诊断规范转化为规则化诊断路径，可实现检查推荐和AI诊断。孟超肝病外脑系统自动抓取后台数据，识别B超和CT中有异常的患者，进入肝癌诊断流程，对于数据全的患者，可以直接显示“肝癌”诊断，对于数据不全的患者，系统将停留在中间过程，提示医生进行下一阶段的检查或检验。
（4）肝癌智能分期：
基于相关诊疗规范及指南，还可实现自动分期，经过验证，准确率超过99%，同时针对缺少分期信息的患者，可自动提示需要补充的数据。孟超肝病外脑系统自动抓取后台数据，识别新诊断为肝癌的患者，进入肝癌智能分期流程，对于数据全的患者，可以直接显示分期结果，对于数据不全的患者，系统将停留在中间过程，提示医生进行补充。
图3-5 案例亮点
（5）肝癌治疗方案推荐：
总结治疗规范与医生专家的经验，实现规则化治疗知识库，可实现精准的治疗方案推荐，同时针对治疗方案选择中需要注意的关键信息，提示医生进行关注。治疗方案中需要医生补充部分信息，医生进入治疗方案界面后，结合肝癌三维图像（调试）进行人机互动，输入患者相关信息，最终孟超肝病外脑输出推荐的治疗方案（图3-6）。
图3-6 案例亮点
（6）肝癌术后复发风险预测人工智能模型：
基于5 000多例肝癌切除术的病例，根据医学规范、指南、相关学术论文，并结合临床医生经验，挑选关键临床指标，使用目前国际先进的XGBoost算法进行训练，形成了肝癌术后早期（1年内）复发预测人工智能模型。经过实验验证，模型的准确率及阳性预测值均超过80%。
该模型具有入组病历规模大、预测精度高的特点，对临床诊断有很好的辅助作用，可以帮助医生根据不同的病情，制定不同的术后治疗方案，避免过度治疗，实现更好的精准医疗效果。对预测结果是早期复发风险高的患者，医生可针对性地采取抗复发的治疗手段，实现精准治疗，针对早期复发风险不高的患者，可以采用普通治疗措施，尽量避免对患者身体造成额外伤害，节约治疗费用。
3.应用成效
孟超肝病外脑主要是面向基层医院普外科或者消化内科临床医生，已开放面向全国肝病和肝癌大数据联盟单位及省内肝病医联体95家单位进行试点部署和应用，目前主要有海军军医大学第三附属医院东方肝胆外科医院、福建医科大学孟超肝胆医院、闽清县医院、福清市第二医院、武夷山市立医院。各试点单位在使用后，均对肝病外脑的功能表示认可，认为符合临床的需求，可以为医生提供一定的辅助决策功能。
在福建医科大学孟超肝胆医院试用期间，已有超过20名的医生使用了孟超肝病外脑，为超过500名的患者进行辅助诊疗服务，诊断辅助、智能分期都加快了医生的判断速度，节省了医生的时间；治疗方案推荐功能为医生制定治疗方案提供了以往相似患者作为参考，规范了医生的行为；术后复发预测、术前MVI预测等模型，通过以往相似患者的大数据分析，提醒医生治疗时需要关注的风险点，提高了医生的诊疗水平。
4.专家点评
海军军医大学第三附属医院东方肝胆外科医院肝外三科副主任医师杨远表示：“孟超肝病外脑的辅助诊疗和风险预测功能，都是从临床医生的经验和需求出发，很符合医生的诊疗流程，对年轻医生或者基层医生确实有辅助功能，可以帮忙他们快速提升基础诊疗能力。”