腫瘤是一個令人心驚膽戰(zhàn)的詞，而肺癌無疑是其中更為兇險的一位。目前，我國肺癌患者發(fā)生率居癌癥前列，是人民生命威脅最大的惡性腫瘤之一。而肺癌最為可怕的是，早期癥狀不明顯，甚至未見明顯不適，發(fā)現(xiàn)往往已達晚期，而且肺癌發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移的速度非常迅速。
更準(zhǔn)確預(yù)測肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移？大數(shù)據(jù)來幫忙
目前隨著胸部CT篩查的逐漸普及，早期肺癌占比越來越高，但患者術(shù)后五年生存率未見明顯改善，很大一方面原因是術(shù)前沒有對淋巴結(jié)進行準(zhǔn)確評估。如何及時準(zhǔn)確的評估淋巴結(jié)的狀態(tài)，是科研人員最為關(guān)心的問題。
肺癌細胞的掃描電子顯微鏡照片。
物聯(lián)卡（）了解到：5月20日，《自然-醫(yī)學(xué)》報道了谷歌AI團隊的一項人工智能研究，這是根據(jù)低劑量計算機斷層掃描圖像來預(yù)測肺癌的。其結(jié)論是，AI表現(xiàn)超越了6位專業(yè)的放射醫(yī)學(xué)專家。
肺癌目前是全世界發(fā)病率和死亡率最高的癌癥，也是中國癌癥患者的頭號殺手，2018年，全世界有960萬人死于癌癥，其中肺癌死者就有176萬，高居癌癥死亡率第一位。在中國，由于人口老齡化和空氣污染的嚴(yán)重態(tài)勢，且吸煙率居高不下，肺癌也已成為死亡率最高的惡性腫瘤。據(jù)《中國肺癌低劑量螺旋CT篩查指南（2018年版）》，在2015年，中國肺癌的發(fā)病和死亡例數(shù)分別達73萬和61萬，發(fā)病率和死亡率非常接近，其主要原因是臨床診斷病例多已為晚期，失去了手術(shù)機會。
早期診斷和早期治療是提高肺癌生存、降低肺癌死亡率的重要措施。大規(guī)模臨床試驗表明，胸部低劑量CT掃描可以發(fā)現(xiàn)肺癌的重要特征，將死亡率降低20%~43%，這是肺癌篩查的首選方式。
然而精準(zhǔn)地檢出結(jié)節(jié)是一個挑戰(zhàn)——篩查方法錯誤率很高，因此實用性有限?？紤]到還有其他臨床因素的影響，許多肺癌在發(fā)現(xiàn)時已是晚期，難以有效治療。如何提高肺癌早期診斷的準(zhǔn)確性，是科學(xué)家們想要讓AI充分發(fā)揮優(yōu)勢來解決的問題。
為此，谷歌的AI科學(xué)家們開發(fā)了一種深度學(xué)習(xí)模型。這是一種通過實例來教會計算機學(xué)習(xí)的AI技術(shù)。
研究人員使用了來自近1.5萬名患者的4萬多張CT掃描圖像訓(xùn)練AI，其中有近600名患者在一年內(nèi)經(jīng)活檢證實患有癌癥。
“放射科醫(yī)生一般會在單次CT掃描中檢查數(shù)百張二維橫截面，但我們讓新的機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)在一個巨大的三維圖像中觀察肺部?！边@項研究的共同作者，西北大學(xué)的MozziyarEtemadi教授介紹。
可疑肺結(jié)節(jié)的生長速度是惡性腫瘤的重要指示，為了讓AI在無人類參與的情況下學(xué)會預(yù)測肺結(jié)節(jié)的惡性程度，研究者在訓(xùn)練AI時不僅準(zhǔn)備了患者初次確診時的CT掃描作為輸入，還使用了更早之前的CT掃描進行比對?！癆I不僅要看當(dāng)前的CT掃描，還要比對先前的掃描結(jié)果，因此理論上講，這是一種‘4D’掃描?！盓temadi教授補充。
▲本研究中訓(xùn)練AI的示意圖（圖片來源：參考資料[1]）▲本研究中訓(xùn)練AI的示意圖（圖片來源：參考資料[1]）
在6716個測試病例中，這套深度學(xué)習(xí)模型的準(zhǔn)確性接受了檢驗。結(jié)果顯示，它能夠以94%的準(zhǔn)確率發(fā)現(xiàn)極小的惡性肺結(jié)節(jié)。
同時，AI與六名平均有8年臨床經(jīng)驗的放射科醫(yī)師進行了“較量”，表現(xiàn)亮眼。在有先前CT掃描圖像的情況下，AI系統(tǒng)與放射科醫(yī)生的成績不相上下。而在無先前CT掃描圖像的情況下，AI的表現(xiàn)甚至超越所有6位放射醫(yī)學(xué)專家，假陽性減少11%，假陰性減少5%。高靈敏度和低漏檢率意味著，如果在臨床環(huán)境使用，可以減少不必要的隨訪帶來的額外負擔(dān)，同時更少錯過腫瘤。
這一模型還需要經(jīng)過大規(guī)模的臨床驗證，但這一發(fā)現(xiàn)仍展現(xiàn)了改善肺癌患者管理和預(yù)后的希望。以AI強大的學(xué)習(xí)能力，我們期待經(jīng)過臨床驗證，這樣的系統(tǒng)可以早日輔助醫(yī)生評估肺癌篩查，為患者盡早擒拿肺癌這一殺手。
人工智能看??？5大趨勢全景揭秘未來醫(yī)療
AI在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，意味著全世界的人都能得到更為普惠的醫(yī)療救助，獲得更好的診斷、更安全的微創(chuàng)手術(shù)、更短的等待時間和更低的感染率，并且還能提高每個人的長期存活率。從全球醫(yī)療行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看，AI醫(yī)療將會在 醫(yī)學(xué)影像識別、智能診療、藥物研發(fā)、醫(yī)療機器人、智能健康管理這5個方向深入影響我們的生活。
AI通過大量學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像，可以幫助醫(yī)生進行病灶區(qū)域定位，減少漏診誤診問題。腫瘤影像是目前人工智能在醫(yī)學(xué)影像方面應(yīng)用最多的，其中肺部結(jié)節(jié)和肺癌篩查、乳腺癌篩查、前列腺癌影像診斷三個方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像診療工作中。
2018年6月，“Chain”杯全球首場神經(jīng)影像人工智能 人機大賽全球總決賽上，一方是全球首款CT、MRI神經(jīng)影像AI輔助診斷系統(tǒng)，一方是25名全球神經(jīng)影像領(lǐng)域頂尖專家。AI分別以87%、83%的準(zhǔn)確率，戰(zhàn)勝醫(yī)生66%、63%的準(zhǔn)確率，而且兩輪比賽AI均僅用15分鐘左右便答完所有題目，而醫(yī)生卻要苦戰(zhàn)到最后一秒。
