▎學(xué)術(shù)經(jīng)緯/報道
今日,在《自然·醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)最新上線發(fā)表的一篇論文中,谷歌健康研究部門和美國西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機構(gòu)的科學(xué)家們合作帶來一款人工智能(AI)系統(tǒng)——它能夠根據(jù)胸部CT掃描,對惡性肺結(jié)節(jié)進行檢測分析,從而對肺癌進行早期診斷。與放射醫(yī)學(xué)專家相比,它的準確性甚至要更為優(yōu)越!
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。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。考慮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。
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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Mozziyar Etemadi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?!?Etemadi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])