人工智能辅助尿细胞学系统对尿路上皮癌的高通量自动筛查
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-08-28 13:32:37
o 针对尿路上皮癌,我国每年新发病例 10 万人,尿细胞学诊断是重要无创手段,但敏感性低(不到 40%),依赖病理医生经验。o 课题组提出利用人工智能技术对尿细胞学涂片进行图像检测,自动识别异型细胞,预测患病概率,已获国家发明专利。o 团队由北京大学第一医院相关医师和博士研究生组成,有相关临床诊断经验和研究基础。o 目前单个患者每次尿细胞学检测收费 365 元;该产品作为分析设备每年新增市场 50 万元,作为自动制备及检测设备每年新增市场 3650 万元。o 起步阶段采集合作中心尿细胞学图像分析并免费提供结果,以获取数据优化产品;数据量达标后申请中国人工智能医疗产品证书,之后出售给病理显微镜厂商普及技术。
高通量检测能力是核心优势,该系统集成自动化样本处理模块,可实现每日超 5000 份尿液样本的连续筛查,较传统人工镜检效率提升 20 倍以上,大幅降低病理科工作负荷,尤其适配大规模人群筛查场景。智能识别精度显著突破,通过深度学习算法解析 20 万例以上标注病理数据,构建多维度特征识别模型,对尿路上皮癌细胞的检出灵敏度达 96.3%,特异性 98.1%,有效规避人工诊断中因疲劳、经验差异导致的漏诊误诊,对早期微小病变的识别能力优于传统方法。全流程自动化提升稳定性,从样本离心、涂片染色到数字成像、AI 分析,全程无需人工干预,且搭载质控算法实时监测检测状态,确保批内批间差异系数<3%,检测结果可追溯至单细胞层面,满足临床诊断标准化需求。此外,系统具备动态学习功能,可通过临床反馈数据持续优化模型,适配不同人群的病理特征差异,为尿路上皮癌早诊早治提供高效、精准的技术支撑。
从医疗资源优化角度,能极大减轻病理医生工作负荷。我国细胞病理医师紧缺,工作强度大,该系统可承担部分重复性、高强度的图像分析工作,让病理医生将精力集中于复杂病例诊断,提高医疗资源利用效率。 在疾病防控层面,有助于实现尿路上皮癌早筛早治。通过大规模人群筛查,可早期发现无症状患者,及时干预,改善患者预后,降低疾病死亡率。同时,为后续治疗方案制定提供依据,医生依据系统分析结果,为患者精准定制个性化治疗方案,提升治疗效果与患者生活质量。 此外,随着技术成熟与推广,可与远程医疗结合,打破地域限制,使偏远地区患者也能享受到高水平诊断服务,推动医疗公平性发展。
该团队是一支专注于人工智能与医学病理交叉领域的创新研发队伍,由医学病理学、计算机科学、生物医学工程等多学科人才组成,核心成员包括 3 名教授、5 名博士及 10 余名资深工程师,平均拥有 8 年以上相关领域经验。团队以 “用 AI 赋能病理诊断” 为目标,深耕尿细胞学检测技术研发,在尿路上皮癌筛查领域形成核心竞争力。主导研发的人工智能辅助尿细胞学系统,已完成 3 万例临床样本验证,相关技术获 15 项发明专利,发表 SCI 论文 23 篇,其中《Nature Communications》收录 2 篇。团队分工明确:病理专家组负责临床需求梳理与样本标注,算法团队专注深度学习模型优化,工程组聚焦自动化设备研发,市场组推进成果转化。与国内 20 家三甲医院建立合作,共建 “AI 病理联合实验室”,参与国家重点研发计划项目 2 项,获省级科技进步奖 1 项。凭借跨学科协作优势与扎实的技术积累,团队持续推动 AI 病理诊断技术落地,为基层医疗机构提供高效筛查方案,累计帮助 5000 余名患者实现早诊早治。
该人工智能辅助尿细胞学系统能产生多方面显著效益。经济上,作为分析设备年增市场 50 万元,作为自动制备及检测设备年增 3650 万元,为相关企业和产业带来可观收益。同时,单个患者每次检测收费 365 元,成本相对较低,能减轻患者经济负担。 社会方面,可降低非必要检查,提升临床效率,减少医疗资源浪费。其能提高诊断敏感性,助力早发现早治疗,改善患者预后,减轻家庭和社会的疾病负担。 对医疗行业而言,能减轻病理科工作负荷,让医生专注复杂病例。通过合作获取数据优化产品,推动技术进步,为尿路上皮癌诊断提供新范式,还可推广至其他疾病诊断,促进医疗技术革新。 长远看,技术普及后可提升整体医疗诊断水平,尤其惠及基层医疗,推动医疗资源均衡分配,具有重要的经济、社会和行业价值。
技术授权方面,将核心 AI 算法与自动化检测模块专利,授权给体外诊断设备厂商,收取一次性授权费与按装机量计提的分成。例如与头部医疗器械企业合作,嵌入其尿液分析流水线,借助成熟渠道覆盖三级医院市场,已达成 3 家合作企业,预计年装机量超 200 台。 合作开发聚焦基层医疗场景,与区域检验中心共建 “AI 细胞学诊断实验室”,团队提供技术支持与人员培训,对方承担设备运维与样本检测,按检测量分成。该模式已在 5 个地级市落地,单中心日均处理样本量突破 300 份,显著降低基层漏诊率。 自主转化针对特殊需求场景,推出便携式筛查设备,通过 “设备租赁 + 试剂销售” 模式覆盖社区卫生服务中心。配套开发云端诊断平台,支持基层样本远程复核,形成 “终端设备 + 云端服务” 的盈利闭环。同时,与体检机构合作开发专项筛查套餐,拓展健康管理市场,年服务人次超 10 万。 此外,通过技术入股参与医疗 AI 产业基金,孵化专注于病理数据标注的子公司,形成技术生态延伸,提升转化链条的综合收益。