Nature子刊：中南大学邓红文团队通过AI检测结直肠癌，准确率超过病理学家

2021-11-05 13:52

使用人工智能识别癌症是一项新兴技术，目前尚未被广泛接受。

撰文 | 王聪

编辑 | 王多鱼

排版 | 水成文

据世界卫生组织国际癌症研究署（IARC）发布的2020年全球最新癌症负担数据， 结直肠癌 是全球范围内发病率排名第三（2020年新增病例193万）、致死率排名第二（2020年新增死亡病例94万）的癌症类型。

结直肠癌可能发生在任何年龄，但大多只影响50岁以上的老年人，年轻人群中结直肠癌的发病率很低。然而，近30年来，50岁以下的年轻人群中结直肠癌的发病率一直在上升。由于年轻人结直肠癌发病的增加，导致结直肠癌的平均诊断年龄从72岁提前到了66岁。更早、更准确地诊断结直肠癌，对于治疗结直肠癌来说就显得尤为重要。

人工智能 （Artificial Intelligence， AI ）作为一种新兴的颠覆性技术，正在逐步释放着科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并深刻改变了人类生产生活方式和思维方式。可以说，人工智能已然对经济发展、社会进步等方面产生重大而深远的影响。

目前，人工智能已经在手机AI、人脸语音识别、围棋等领域大显身手，并且在不断扩大其应用领域。值得注意的是，一直以来“ AI+医疗 ”被人们寄予厚望，它可以在减轻医疗负担的同时，减少误诊漏诊的的发生。

2021年11月2日，中南大学基础医学院 邓红文 教授、 肖红梅 教授、中南大学湘雅医院 王宽松 教授作为共同通讯作者，在 Nature Communications 期刊发表了题为： Accurate recognition of colorectal cancer with semi-supervised deep learning on pathological images 的研究论文。

该研究表明， 人工智能可以从组织扫描中准确地检测和诊断结直肠癌，准确率甚至优于病理学家。

病理学家需要定期评估和标记数以千计的组织病理学图像，以判断某人是否患有癌症。这么大的工作量可能会导致意外误诊。

该研究的领导者邓红文教授表示，大多数病理学家非常忙碌，因为医疗机构对他们的需求非常大，而全球范围内都缺少足够的合格的病理学家，尤其是发展中国家。

因此，研究团队希望能借助人工智能的力量，帮助识别和诊断结直肠，以减轻病理学家的工作压力，提高癌症诊断效率。

研究团队收集了来自中国、德国和美国的8803名受试者和13个独立癌症中心的总计13000多张结直肠癌病理学图像。使用技术人员随机选择的图像，他们构建了一个机器辅助病理识别程序，使计算机能够识别显示为结肠直肠癌的图像。

这项研究的挑战在于复杂的大图像尺寸、复杂的形状、纹理和核染色的组织学变化。但最终研究结果表明，当使用人工智能诊断结直肠癌时，其性能在许多情况下与真正的病理学家相当，甚至更好。

研究团队使用受试者工作特征 (ROC) 曲线下面积衡量人工智能诊断的准确性，结果表明，经验丰富的病理学家手动识别结直肠癌的平均得分为0.969，而机器辅助AI计算机程序的平均得分为0.980，人工智能的准确率更高。

使用人工智能识别癌症是一项新兴技术，目前尚未被广泛接受。研究团队表示，该研究中使用的AI诊断技术尚处于研发阶段，还没有进行商业化，还需要进一步在临床环境中进行测试和验证。研究团队还表示，希望该技术未来可以用于不同类型的癌症，而使用AI诊断癌症可以加快整个过程，为患者和临床医生节省大量时间，挽救更多生命。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26643-8