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中腫研發內鏡AI輔助診斷系統,內鏡醫生的“第三只眼”

2019-10-08 17:57:4039健康網
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核心提示:此次中山大學腫瘤防治中心自主研發出具有完全自主知識產權的上消化道癌內鏡AI輔助診斷系統(GRAIDS)對癌變的診斷準確率可以達到96%,就像內鏡醫生的“第三只眼”,大大提高了內鏡檢查的效率和診斷準確率。

  “在我國每年有1.2億的患者需要進行內鏡檢查,但內鏡醫生只有區區4萬人,醫師資源巨大缺口的背后更嚴峻的是內鏡醫生水平的差異很大,哪些部位是可疑病變?即便是高年資的內鏡醫生,稍一打盹都可能錯過,因此如何把檢查手段變得同質化尤為關鍵。”中山大學腫瘤防治中心主任徐瑞華教授表示,此次中山大學腫瘤防治中心自主研發出具有完全自主知識產權的上消化道癌內鏡AI輔助診斷系統(GRAIDS)對癌變的診斷準確率可以達到96%,就像內鏡醫生的“第三只眼”,大大提高了內鏡檢查的效率和診斷準確率。

  據悉,10月4日,相關研究成果《Real-time artificial intelligence for detection of uppergastrointestinal cancer by endoscopy: a multicentre, case-control, diagnosticstudy 》(人工智能實時輔助內鏡早期診斷上消化道腫瘤:一項多中心、病例對照、診斷性研究)正式在線發表于腫瘤學頂尖期刊《柳葉刀.腫瘤》(2018年影響因子35.386)上,這一文章的發表,標志著我國科學家在探索人工智能腫瘤學領域臨床轉化和落地應用方面邁出了國際領先的一步。

  上消化道腫瘤患者激增,內鏡檢查仍是金標準

  據國家癌癥中心統計數據顯示,全球約50%的上消化道癌(包括食管癌胃癌等)發生在中國,其中超過85%的患者在確診時已為中晚期,每年因此導致的死亡病例超過40萬。早期上消化道癌患者五年生存率超過 90%,而晚期患者的五年生存率則小于10%。

  因此,上消化道癌的早期診斷早期治療是提高療效的關鍵。目前,內鏡檢查及活檢仍是上消化道癌早期診斷的金標準。

  但是我國的內鏡醫生十分短缺,人才缺口巨大,遠遠不能滿足臨床實際需求;而另一方面,由于早期上消化道癌常缺乏典型的內鏡下表征,極易漏診;加之不同級別醫院的內鏡醫生水平差異很大,導致我國早期上消化道癌的檢出率低,早診率不到10%,嚴重制約了療效的提高。因此,尋找更為準確有效的早診方法,通過推廣應用至基層醫療機構,促進其上消化道癌內鏡早診水平與優勢中心的同質化,成為了目前改善上消化道腫瘤療效與預后的關鍵問題之一。

  

  

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  人工智能如虎添翼,實時指導精準診斷

  但好消息的是,這一現象有望被改變,甚至成為中國首個真正“落地”的AI輔助診斷系統。

  據徐瑞華教授介紹,該系統從構想到真正研發成功,耗時2年半,通過前期完成的5萬余張上消化道癌患者和12萬余張正常人內鏡圖像數據的識別和深度學習,該系統對癌變的診斷準確率可以達到96%,對早期(I期)病變的識別率可以達到90%以上,初步顯示出應用于上消化道癌早診的巨大潛力。

  據了解,上消化道癌內鏡AI輔助診斷系能夠針對內鏡圖像部位多、疾病種類多、癌變表現多樣化情況下實現高準確性,能夠在高度復雜人-機協同的臨床實操環境中實現穩定的預測;同時該系統的速度非常快,一臺配置單GPU卡的普通服務器即可達到每秒118張圖像的處理能力,處理延時低于10ms。

  此外,該智能輔助系統具有實時活檢部位精確提示、內鏡檢查智能質控和自動采圖等功能,在醫生進行內鏡檢查的同時自動捕獲圖像并進行云端AI分析,實時提示精確的可疑病灶區域,指導內鏡醫生選擇活檢部位;在檢查過程中,該系統能對檢查時間和檢查部位進行質控,減少遺漏關鍵信息,提高檢查質量;在臨床操作中,該系統還能夠依據指南要求自動采圖存儲,減少醫生“一心兩用”、“手腳并用”帶來遺漏關鍵信息的可能性。

1956彩票  該系統的研究和應用,相當于一個頂尖的內鏡專家在實時指導內鏡檢查操作,極大的加快了內鏡檢查的速度并提高了活檢的陽性率,為優化內鏡醫生工作模式,提高內鏡檢查效率和診斷準確率提供了可行方案。

  該系統還集成了培訓功能,臨床醫生可以通過復習并重新評估已存儲的圖片,來進行模擬診斷積累經驗,提高技術水平,減少上消化癌的漏診率。并可通過建立的開放性百萬級大規模內鏡圖像數據庫(存儲內鏡圖片超過100萬張),對初級醫生及研究者進行內鏡診斷培訓。臨床醫生和患者還可通過公共網站(http://graids.sysucc.org.cn),免費訪問開放共享的GRAIDS系統,并根據提示自行上傳內鏡圖片,重新評估已有診斷的準確性。

  

  GRAIDS系統在內鏡檢查中實時識別上消化道癌性病變

  

圖片包含 地圖, 文字描述已自動生成

  多中心人工智能內鏡輔助診斷云平臺的三大功能—指導診斷、專業培訓和開放共享

  AI+國內頂尖團隊,助力基層快速提升

  徐瑞華院長表示,該系統診斷靈敏度與專家級的內鏡醫生相當,更重要的是,低年資醫生的診斷靈敏度將提升到與專家獨自判讀時相當的效果。這一鼓舞人心的結果顯示,該系統的推廣相當于為基層醫院送去了一位內鏡專家,在有效幫助基層醫院內鏡醫師提高上消化道癌的診斷準確率的同時,還顯著的節約了內鏡檢查時間、提高了檢查效率。

  目前,該系統已首批在梧州市紅十字會醫院、揭陽市人民醫院、粵北人民醫院、普寧市人民醫院和江西省腫瘤醫院落地應用,并將在泛中南地區腫瘤專科聯盟成員單位進一步推廣應用,這對于提高我國上消化道腫瘤的早診早治水平、促進腫瘤規范化治療、推動分級診療的實現,將具有十分重大的意義。

  “目前我們還僅僅只是利用AI提高診斷,未來的某一天還能精確指導活檢、腫瘤治療指引、指導內鏡下小范圍手術切除,讓優質醫療資源下沉到基層,讓更多群眾享受到普惠醫療的好處。(通訊員:黃金娟、余廣彪)

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