結直腸癌|中南大學鄧紅文團隊通過AI檢測結直腸癌,準確率超過病理學家

結直腸癌|中南大學鄧紅文團隊通過AI檢測結直腸癌,準確率超過病理學家
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【結直腸癌|中南大學鄧紅文團隊通過AI檢測結直腸癌,準確率超過病理學家】
據世界衛生組織國際癌癥研究署(IARC)發布的2020年全球最新癌癥負擔數據 , 結直腸癌是全球范圍內發病率排名第三(2020年新增病例193萬)、致死率排名第二(2020年新增死亡病例94萬)的癌癥類型 。
結直腸癌可能發生在任何年齡 , 但大多只影響50歲以上的老年人 , 年輕人群中結直腸癌的發病率很低 。 然而 , 近30年來 , 50歲以下的年輕人群中結直腸癌的發病率一直在上升 。 由于年輕人結直腸癌發病的增加 , 導致結直腸癌的平均診斷年齡從72歲提前到了66歲 。 更早、更準確地診斷結直腸癌 , 對于治療結直腸癌來說就顯得尤為重要 。 人工智能(Artificial Intelligence , AI)作為一種新興的顛覆性技術 , 正在逐步釋放著科技革命和產業變革積蓄的巨大能量 , 并深刻改變了人類生產生活方式和思維方式 。 可以說 , 人工智能已然對經濟發展、社會進步等方面產生重大而深遠的影響 。 目前 , 人工智能已經在手機AI、人臉語音識別、圍棋等領域大顯身手 , 并且在不斷擴大其應用領域 。 值得注意的是 , 一直以來“AI+醫療”被人們寄予厚望 , 它可以在減輕醫療負擔的同時 , 減少誤診漏診的的發生 。 2021年11月2日 , 中南大學基礎醫學院鄧紅文教授、肖紅梅教授、中南大學湘雅醫院王寬松教授作為共同通訊作者 , 在Nature Communications期刊發表了題為:Accurate recognition of colorectal cancer with semi-supervised deep learning on pathological images的研究論文 。 該研究表明 , 人工智能可以從組織掃描中準確地檢測和診斷結直腸癌 , 準確率甚至優于病理學家 。
病理學家需要定期評估和標記數以千計的組織病理學圖像 , 以判斷某人是否患有癌癥 。 這么大的工作量可能會導致意外誤診 。 該研究的領導者鄧紅文教授表示 , 大多數病理學家非常忙碌 , 因為醫療機構對他們的需求非常大 , 而全球范圍內都缺少足夠的合格的病理學家 , 尤其是發展中國家 。
因此 , 研究團隊希望能借助人工智能的力量 , 幫助識別和診斷結直腸 , 以減輕病理學家的工作壓力 , 提高癌癥診斷效率 。 研究團隊收集了來自中國、德國和美國的8803名受試者和13個獨立癌癥中心的 總計13000多張結直腸癌病理學圖像 。 使用技術人員隨機選擇的圖像 , 他們構建了一個機器輔助病理識別程序 , 使計算機能夠識別顯示為結腸直腸癌的圖像 。 這項研究的挑戰在于復雜的大圖像尺寸、復雜的形狀、紋理和核染色的組織學變化 。 但最終研究結果表明 , 當使用人工智能診斷結直腸癌時 , 其性能在許多情況下與真正的病理學家相當 , 甚至更好 。 研究團隊使用受試者工作特征(ROC)曲線下面積衡量人工智能診斷的準確性 , 結果表明 , 經驗豐富的病理學家手動識別結直腸癌的平均得分為0.969 , 而機器輔助AI計算機程序的平均得分為0.980 , 人工智能的準確率更高 。
使用人工智能識別癌癥是一項新興技術 , 目前尚未被廣泛接受 。 研究團隊表示 , 該研究中使用的AI診斷技術尚處于研發階段 , 還沒有進行商業化 , 還需要進一步在臨床環境中進行測試和驗證 。 研究團隊還表示 , 希望該技術未來可以用于不同類型的癌癥 , 而使用AI診斷癌癥可以加快整個過程 , 為患者和臨床醫生節省大量時間 , 挽救更多生命 。

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