AI可用于檢測和分級前列腺癌

Karolinska研究所的研究人員開發(fā)了一種基于人工智能的方法，用于組織病理學(xué)診斷和前列腺癌分級。通過提供更準(zhǔn)確的診斷和更好的治療決策，人工智能系統(tǒng)有可能解決當(dāng)今前列腺癌組織病理學(xué)中的瓶頸之一。該研究發(fā)表在《柳葉刀》雜志上，表明該AI系統(tǒng)與世界領(lǐng)先的泌尿病理學(xué)家一樣擅長識別和分級前列腺癌。

“這項(xiàng)研究結(jié)果表明，有可能訓(xùn)練出與領(lǐng)先專家相同水平的AI系統(tǒng)來檢測和分級前列腺癌，” 領(lǐng)導(dǎo)該研究的Karolinska研究所醫(yī)學(xué)流行病學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系副教授 Martin Eklund說 。“這有可能顯著減少尿路病理學(xué)家的工作量，并使他們專注于最困難的病例。”

當(dāng)今前列腺病理學(xué)中的一個(gè)問題是活檢的評估中存在一定程度的主觀性。即使他們正在研究相同的樣本，不同的病理學(xué)家也會得出不同的結(jié)論。這導(dǎo)致臨床問題，醫(yī)生必須根據(jù)模糊的信息選擇治療方法。在這種情況下，研究人員發(fā)現(xiàn)使用AI技術(shù)來提高病理學(xué)評估的可重復(fù)性的巨大潛力。

為了訓(xùn)練和測試AI系統(tǒng)，研究人員使用數(shù)字病理掃描儀對從1200名年齡在50-69歲的瑞典男性中提取的8000份活檢進(jìn)行了數(shù)字化，得到高分辨率的圖像。大約有6,600個(gè)樣本用于訓(xùn)練AI系統(tǒng)，以發(fā)現(xiàn)有或沒有癌癥的活檢之間的差異。其余樣本以及從其他實(shí)驗(yàn)室收集的其他樣本集被用于測試AI系統(tǒng)。還將其結(jié)果與23位世界領(lǐng)先的尿路病理學(xué)家的評估進(jìn)行了比較。這項(xiàng)研究是與芬蘭坦佩雷大學(xué)的研究人員合作進(jìn)行的。

接近完美的檢測

研究結(jié)果表明，在確定樣本是否包含癌癥以及在活檢中估計(jì)癌癥腫瘤的長度時(shí)，AI系統(tǒng)幾乎是完美的。在確定前列腺癌的嚴(yán)重程度(即所謂的格里森評分)時(shí)，人工智能系統(tǒng)可與國際專家媲美。

“在對前列腺癌的嚴(yán)重程度進(jìn)行分級時(shí)，AI與國際專家處于同一范圍，這非常令人印象深刻;而在診斷方面，要確定是否為癌癥，AI絕對是杰出的” ，Karolinska Institutet的病理學(xué)教授，該研究的合著者Lars Egevad說 。

泛歐驗(yàn)證研究正在進(jìn)行中

研究人員說，最初的發(fā)現(xiàn)很有希望，但在臨床實(shí)踐中將AI系統(tǒng)廣泛推廣之前，還需要更多的驗(yàn)證。這就是為什么目前正在進(jìn)行一項(xiàng)涵蓋9個(gè)歐洲國家的多中心研究，并計(jì)劃于2020年底完成。該研究由EIT Health資助，旨在訓(xùn)練AI系統(tǒng)識別來自不同實(shí)驗(yàn)室的活檢組織中的癌癥，不同類型的數(shù)字掃描儀，并且具有非常罕見的增長模式。此外，一項(xiàng)從2020年開始的隨機(jī)研究將研究如何在瑞典的醫(yī)療保健系統(tǒng)中實(shí)施AI模型。

“基于人工智能的前列腺癌活檢評估可能會改變未來的醫(yī)療保健，” 卡羅林斯卡研究所癌癥流行病學(xué)教授，斯德哥爾摩S：tGöran醫(yī)院前列腺癌中心負(fù)責(zé)人HenrikGrönberg說 。“它有可能提高診斷質(zhì)量，從而以較低的成本獲得更公平的護(hù)理。”

馬丁·埃克倫德(Martin Eklund)說：“想法不是讓人工智能代替人類的參與，而是充當(dāng)一個(gè)安全網(wǎng)，以確保病理學(xué)家不會錯(cuò)過某些癌癥，并協(xié)助分級的標(biāo)準(zhǔn)化。” “在當(dāng)今世界上完全缺乏病理學(xué)專業(yè)知識的地區(qū)，它也可以作為替代品。”