將人工智能用于宮頸癌篩查,準(zhǔn)確率有望提高30%!
人工智能(AI)時(shí)代正在悄然來(lái)臨,社會(huì)的方方面面背后,都可以看到它的身影。而通過(guò)人工智能獲得更準(zhǔn)確的醫(yī)療診斷似乎也漸漸成為現(xiàn)實(shí)……
日前,來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)和Global Good的研究人員開發(fā)了一種計(jì)算機(jī)算法,可以分析女性宮頸的數(shù)字圖像,并準(zhǔn)確地識(shí)別需要治療的癌前病變。這種人工智能技術(shù)被稱為自動(dòng)視覺評(píng)估,有望徹底改變宮頸癌的篩查,尤其是在哪些醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)。
為了開發(fā)這種方法,研究人員使用綜合數(shù)據(jù)“訓(xùn)練”一種深度學(xué)習(xí)算法來(lái)識(shí)別復(fù)雜視覺信息(如醫(yī)學(xué)圖像)。該方法由美國(guó)國(guó)家癌癥研究所(NCI)和Global Good Exit Disclaimer(一家知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)投基金)共同開發(fā),美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書館(NLM)專家獨(dú)立確認(rèn)(NCI和NLM都是NIH的一部分)。研究結(jié)果發(fā)表在《國(guó)家癌癥研究所》雜志上。
這項(xiàng)研究的主要負(fù)責(zé)人、NCI癌癥流行病學(xué)和遺傳學(xué)部門醫(yī)學(xué)博士Mark Schiffman說(shuō):“研究結(jié)果表明,深度學(xué)習(xí)算法可利用常規(guī)宮頸癌篩查過(guò)程中收集的圖像來(lái)識(shí)別癌前病變。如果不進(jìn)行治療,它們可能會(huì)發(fā)展成癌癥。事實(shí)上,計(jì)算機(jī)對(duì)圖像的分析在識(shí)別癌前病變方面,要比醫(yī)生使用顯微鏡做宮頸細(xì)胞學(xué)篩查更準(zhǔn)確!”
這種方法在醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)具有特殊價(jià)值。在這些地區(qū),醫(yī)務(wù)人員目前還在使用乙酸目視檢查法(VIA)進(jìn)行宮頸癌篩查。檢查中,將稀釋的乙酸涂在宮頸上,然后用肉眼尋找宮頸“醋酸白化”的區(qū)域。如果有,則表明可能存在疾病。由于其便捷性和低成本,VIA在沒有更先進(jìn)的篩查方法的情況下被廣泛使用。然而它的準(zhǔn)確性堪憂,有待改進(jìn)。
AI自動(dòng)視覺評(píng)估同樣容易操作。醫(yī)務(wù)人員可以使用手機(jī)或類似的攝像設(shè)備進(jìn)行宮頸檢查。此外,這種方法只需要最簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就可以實(shí)施,是醫(yī)療資源匱乏地區(qū)的理想選擇。在這些地區(qū),宮頸癌是婦女患病和死亡的主要原因之一。
為創(chuàng)建算法,研究小組使用了NCI檔案中的60000多張宮頸圖像。這些照片是90年代在哥斯達(dá)黎加進(jìn)行的一項(xiàng)宮頸癌篩查研究中收集的。9400多名婦女參加了這項(xiàng)研究,隨訪時(shí)間長(zhǎng)達(dá)18年。由于這項(xiàng)研究具有前瞻性,研究人員獲得了幾乎全部的完整信息,包括哪些宮頸病變發(fā)展為癌前病變,哪些沒有。這些照片數(shù)字化后被用來(lái)“訓(xùn)練”一種深度學(xué)習(xí)算法,來(lái)區(qū)分宮頸疾病是否需要治療。
總的來(lái)說(shuō),在預(yù)測(cè)哥斯達(dá)黎加研究期間的病例方面,該算法比所有標(biāo)準(zhǔn)篩選試驗(yàn)都表現(xiàn)更好。與人類專家評(píng)審(AUC=0.69)或傳統(tǒng)細(xì)胞學(xué)(AUC=0.71)相比,AI自動(dòng)視覺評(píng)估識(shí)別癌前病變的準(zhǔn)確性更高(AUC=0.91)。(AUC為0.5表示隨機(jī)概率,AUC為1.0表示該測(cè)試在識(shí)別疾病方面準(zhǔn)確性完美)
Global Good執(zhí)行副總裁Maurizio Vecchione表示:“當(dāng)該算法與HPV疫苗接種、新型HPV檢測(cè)技術(shù)和宮頸癌治療方法相結(jié)合時(shí),即使在醫(yī)療條件欠發(fā)達(dá)的條件下,宮頸癌也可以得到控制。”
生活在不同區(qū)域的女性,宮頸的外觀有細(xì)微的不同。研究人員計(jì)劃使用各種成像設(shè)備,擴(kuò)大研究對(duì)象,進(jìn)一步改進(jìn)該算法。該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)開放性的最優(yōu)算法。
2019-02-01 16:45
好醫(yī)友小編
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