AI“慧眼”診斷胃癌、食管癌準(zhǔn)確率超90%
廣東醫(yī)生的論文又登上國際期刊了！10月8日，記者從中山大學(xué)腫瘤防治中心獲悉，該中心主任、院長徐瑞華教授領(lǐng)銜的論文《人工智能實(shí)時(shí)輔助內(nèi)鏡早期診斷上消化道腫瘤：一項(xiàng)多中心、病例對(duì)照、診斷性研究》（Real-time artificial intelligence for detection of upper gastrointestinal cancer by endoscopy: a multicentre, case-control, diagnostic study）10月4日在線發(fā)表于腫瘤學(xué)前列期刊《柳葉刀·腫瘤》。
記者獲悉，該項(xiàng)目研發(fā)的上消化道癌內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)（GRAIDS）診斷胃癌、食管癌準(zhǔn)確率超90%，目前已在揭陽市人民醫(yī)院、粵北人民醫(yī)院、普寧市人民醫(yī)院等5家醫(yī)院落地應(yīng)用，減少了醫(yī)生的漏診率，提高了消化內(nèi)鏡檢查效率。
100萬張圖片打造腫瘤早診 “火眼金睛”
據(jù)國家癌癥中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球約50%的上消化道癌（包括食管癌、胃癌等）發(fā)生在中國，其中超過85%的患者在確診時(shí)已為中晚期，每年因此導(dǎo)致的死亡病例超過40萬。早期上消化道癌患者5年生存率超過 90%，而晚期患者的5年生存率則小于10%。
早期診斷早期治療，是提高療效的關(guān)鍵。內(nèi)鏡檢查及活檢是上消化道癌早期診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。但我國的內(nèi)鏡醫(yī)生短缺，早期上消化道癌因缺乏典型的內(nèi)鏡下表征，也極易漏診，導(dǎo)致我國早期上消化道癌早診率不到10%。
如何盡快提升基層醫(yī)生內(nèi)鏡檢查水平？徐瑞華帶領(lǐng)由數(shù)十位專家組成的團(tuán)隊(duì)開展了多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，耗時(shí)兩年半，成功自主研發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的上消化道癌內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)（GRAIDS）。經(jīng)臨床實(shí)踐數(shù)據(jù)驗(yàn)證，GRAIDS系統(tǒng)對(duì)上消化道腫瘤的診斷敏感性高達(dá)90%以上。
這雙AI“慧眼”是如何打造出來的？徐瑞華介紹，GRAIDS系統(tǒng)的“啟蒙”由前期的5萬余張上消化道癌患者和12萬余張正常人內(nèi)鏡圖像完成，系統(tǒng)對(duì)這些圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和深度學(xué)習(xí)，對(duì)癌變的診斷準(zhǔn)確率可以達(dá)到96%，對(duì)早期（I期）病變的識(shí)別率可以達(dá)到90%以上。
為了對(duì)該系統(tǒng)的性能進(jìn)行深入的驗(yàn)證，由中山大學(xué)腫瘤防治中心牽頭聯(lián)合全國5家不同地區(qū)、不同級(jí)別的醫(yī)院進(jìn)行多中心研究，采用該系統(tǒng)對(duì)其提供的來自84424例患者的共1036496張內(nèi)鏡圖像進(jìn)行了識(shí)別和分析。結(jié)果顯示該系統(tǒng)對(duì)上消化道癌的診斷準(zhǔn)確率達(dá)90%以上，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)驗(yàn)證診斷準(zhǔn)確率為95.5%。
中大腫瘤防治中心還進(jìn)行了一場(chǎng)“人機(jī)大戰(zhàn)”。高年資醫(yī)生、中等年資醫(yī)生、低年資醫(yī)生與AI進(jìn)行的比賽結(jié)果顯示，GRAIDS系統(tǒng)的診斷靈敏度為94.2%，與專家級(jí)的內(nèi)鏡醫(yī)師診斷靈敏度94.5%相當(dāng)。而在GRAIDS的幫助下，高年資專家的診斷靈敏度可提升至0.984，低年資醫(yī)生的診斷靈敏度也大大提升。
10月4日，相關(guān)研究成果正式在線發(fā)表于《柳葉刀·腫瘤》上，文章通訊作者為徐瑞華，共同作者是駱卉妍副教授、徐國良教授、李超峰工程師、賀龍君主治醫(yī)師、羅琳娜博士和王梓賢博士。這一文章的發(fā)表，標(biāo)志著我國科學(xué)家在探索人工智能腫瘤學(xué)領(lǐng)域臨床轉(zhuǎn)化和落地應(yīng)用方面邁出了國際前列的一步。
人工智能成為基層醫(yī)生的“第三只眼”
目前，GRAIDS系統(tǒng)已首批在梧州市紅十字會(huì)醫(yī)院、揭陽市人民醫(yī)院、粵北人民醫(yī)院、普寧市人民醫(yī)院和江西省腫瘤醫(yī)院落地應(yīng)用。
基層醫(yī)院只需要安裝一個(gè)“機(jī)頂盒”，就可以在消化內(nèi)鏡下獲得一個(gè)“第三視角”，GRAIDS系統(tǒng)在檢查中會(huì)對(duì)消化道進(jìn)行“地毯式掃描”，實(shí)時(shí)向操作者反饋提示可疑病灶區(qū)域，指導(dǎo)醫(yī)生更有針對(duì)性地選擇活檢部位。這個(gè)AI還可以對(duì)現(xiàn)有的內(nèi)鏡圖片進(jìn)行分析和診斷，基層醫(yī)生可以將AI的診斷與自己的檢查結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，減少漏診概率。
“這個(gè)AI系統(tǒng)相當(dāng)于醫(yī)生的‘第三只眼’。”徐瑞華說，該系統(tǒng)相當(dāng)于為基層醫(yī)院送去了一位內(nèi)鏡專家，在有效幫助基層醫(yī)院內(nèi)鏡醫(yī)師提高上消化道癌的診斷準(zhǔn)確率的同時(shí)，還顯著地節(jié)約了內(nèi)鏡檢查時(shí)間，提高了檢查效率。
此外，中山大學(xué)腫瘤防治中心還構(gòu)建了基于云技術(shù)的多中心上消化道癌內(nèi)鏡AI診斷平臺(tái)。該系統(tǒng)還集成了培訓(xùn)功能，臨床醫(yī)生可以通過復(fù)習(xí)并重新評(píng)估已存儲(chǔ)的圖片，來進(jìn)行模擬診斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高技術(shù)水平。基層醫(yī)院還可通過該云平臺(tái)建立的開放性百萬級(jí)大規(guī)模內(nèi)鏡圖像數(shù)據(jù)庫（存儲(chǔ)內(nèi)鏡圖片超過100萬張），對(duì)初級(jí)醫(yī)生及研究者進(jìn)行內(nèi)鏡診斷培訓(xùn)。
如果基層醫(yī)院暫時(shí)沒有條件使用“機(jī)頂盒”，也可以通過公共網(wǎng)站（http://graids.sysucc.org.cn），免費(fèi)訪問開放共享的GRAIDS系統(tǒng)，并根據(jù)提示自行上傳內(nèi)鏡圖片，重新評(píng)估已有診斷的準(zhǔn)確性?；颊咭部梢陨蟼髯约旱膬?nèi)鏡檢查圖像，免費(fèi)獲得AI評(píng)估。
徐瑞華介紹，接下來還將進(jìn)一步建立上消化道腫瘤診療相關(guān)多場(chǎng)景、多模態(tài)的人工智能診療模型和應(yīng)用系統(tǒng)，形成全國一個(gè)覆蓋常見上消化道腫瘤篩查、診斷、治療全過程的人工智能診療決策系統(tǒng)，并對(duì)社會(huì)開放共享。
同時(shí)，中山大學(xué)腫瘤防治中心還充分利用泛中南地區(qū)腫瘤?？坡?lián)盟這一平臺(tái)，與8省15家醫(yī)院簽署了《上消化道腫瘤人工智能診療決策系統(tǒng)的研發(fā)及推廣應(yīng)用》合作協(xié)議。徐瑞華表示，下一步希望在泛中南地區(qū)腫瘤?？坡?lián)盟成員單位進(jìn)一步推廣應(yīng)用，并繼續(xù)整合聯(lián)盟單位的臨床資源和數(shù)據(jù)信息，加快該系統(tǒng)的完善和推廣應(yīng)用。
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