林天歆教授：AI赋能影像、内镜、病理三驾马车，微创精准诊疗体系实现膀胱癌早诊、精准分期、5年生存率、国产手术机器人技术4大提升

近日，山东省医师协会泌尿外科医师分会年会圆满落下帷幕。本次大会分设主会场和肿瘤、机器人与微创、结石、尿控、青年多个分会场，会上，中山大学孙逸仙纪念医院林天歆教授分享了《人工智能在膀胱癌及新冠诊疗中的应用》。CCMTV小编特别采访到林天歆教授，进一步介绍人工智能技术的应用进展、今年ASCO上公布的新辅助GC方案化疗联合替雷利株单抗治疗cT2-T4aN0M0膀胱尿路上皮癌的研究结果和临床意义、2021年度广东省科技进步奖一等奖“膀胱癌微创精准诊疗体系建立与推广应用”对临床的指导意义。

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林天歆教授接受CCMTV专访

Part 01

人工智能（artificial intelligence，AI）在医疗卫生领域的应用不断发展,泌尿系统肿瘤的诊断和处理涉及大量临床数据的解析，包括组织学图像、MRI及生物标志物筛选等。请您谈一下泌尿系统肿瘤领域AI技术的应用进展有哪些？ 

林天歆教授：AI在肿瘤领域的应用主要包括影像、内镜和病理三个方面。影像方面包括CT、MR、超声等，AI能够诊断肿瘤的分期，包括T分期、N分期等。超声方面同样可以应用，比如肝硬化、纤维化的程度可以用AI来辅助诊断。

内镜包括胃肠镜、气管内镜、膀胱镜，在膀胱镜方面，AI可以作为辅助诊断系统告诉我们膀胱癌在哪里，尤其是对于一些诊断特别困难的微小病变或原位癌等都有很大的辅助作用。目前，我们在膀胱镜AI系统的工作做到了领先，原位癌的诊断率达到84%，相关成果成功发表在Journal of the National Cancer Institute（JNCI）杂志上。

另外，AI应用进展比较大的就是病理，包括分子病理和大病理。分子病理方面，比如尿脱落细胞学，以往检测机器较少，现在使用AI辅助诊断软件，约15秒就能够诊断出脱落细胞是正常细胞还是肿瘤细胞。我们在这方面的工作成果显示，敏感性达到90%以上，特异性达到70%以上，目前正在进行多中心的验证。同样的，大病理方面通过AI可以实现对膀胱肿瘤的辅助诊断，判断肿瘤是否侵犯到肌层，属于高级别或低级别。AI在前列腺癌和肾癌领域的应用也类似，前列腺癌方面，AI影像辅助诊断可以判断是否为前列腺癌；肾癌方面，在MR、CT不容易区分良恶性病变的时候，AI也是很好的方法。

AI的应用还可以在这几个层面的基础上进行融合。比如影像方面，超声与磁共振的融合有一定的AI算法，可以让可疑前列腺肿瘤进行磁共振之后与B超融合在一起，然后通过AI来指导B超引导下的前列腺穿刺。比如病理与内镜的融合，做膀胱镜的同时应用共聚焦技术，在膀胱镜下就可以看到可疑病变的细胞结构，从而有助于诊断它是否为膀胱癌，以及浸润的深度。因此，这些融合和多模态的配合是未来AI的发展方向。

除了肿瘤领域，很多其他疾病也在应用AI。例如，泌尿系的另一个常见疾病泌尿系结石，它的成分可以有很大的差别。其中，泌尿系结石有一个特殊类型——感染性结石，这类患者的尿路可以完全是正常的，但是假如术前没有做好诊断，没有用好抗生素，那么经皮肾镜穿刺可能就会出现感染性休克等致命的问题。以往的传统方法很难诊断感染性结石，我们可以开发AI或者相关组学的软件来辅助诊断，例如我们开发了一个组学的软件在喀什进行应用，准确性达到90%，研究成果发表在国际知名的肾内科杂志Kidney International上。再比如，近两年我和清华大学以及澳门科技大学共同研发了基于CT和胸片诊断新冠的AI诊断系统，研究成果发表在Cell和Nature Biomedical Engineering杂志上，并且作为广东的推广技术推荐给联合国，它的诊断率可以达到90%，15秒就可以做出辅助诊断。总体而言，AI已经深入人心的应用于各个场景，应用于临床的常规诊疗中。

Part 02

近日，一年一度的肿瘤届盛会ASCO年会落下了帷幕，您参与的替雷利珠单抗联合吉西他滨与顺铂新辅助治疗cT2-T4aN0M0膀胱尿路上皮癌患者的多中心临床研究中期分析结果也在今年的ASCO上亮相（摘要号4580），请您谈谈该研究的临床结果以及临床意义。 

林天歆教授：该研究被今年的ASCO作为壁报展示交流所录用。研究采用新辅助GC方案化疗联合新辅助替雷利株单抗免疫治疗，治疗cT2-T4aN0M0膀胱癌患者，在6家中心开展研究的疗效结果非常好。病理完全缓解率（pCR）高达54.5%，CR+部分缓解（PR）即病理降期率达到77.3%。当时研究筛查了35例患者，完成手术的为23例，我们的总目标为65例，目前入组58例，结果基本上一致，CR率为55%，CR+PR率为79%。患者不仅在主要终点方面得到降期和CR，未来生存率也会得到明显的改善。并且，我们发现新辅助化疗+免疫治疗的副作用并没有增多，一些3级以上的毒性是化疗所引起的毒性，而免疫相关毒性大多在2级以下。因此，该方案是一个值得推荐的好方法，我们也计划在中国膀胱癌联盟和相关指南中进行推荐。

Part 03

今年4月份，您和您团队开展的“膀胱癌微创精准诊疗体系建立与推广应用”项目荣获2021年度广东省科技进步奖一等奖，请您谈一下该项目以及对于目前临床的指导意义。

林天歆教授：该项目在黄健教授和我的带领下，经过十几年的努力，最终实现了4个提升。首先，如何做到膀胱癌的早诊？我们应用AI早诊技术，对原位癌等微小病变首创尿液DNA甲基化诊断技术，该技术可以对膀胱癌进行定性的早期诊断，领先国际同类产品，并申请到专利。

其次，对于中期膀胱肿瘤，根治性切除应该切多少？正如我在本次山东省医师协会泌尿外科医师分会年会上分享的，我们要对肿瘤是否侵犯到肌肉、淋巴是否有转移等，进行精准的诊断，从而决定治疗方案。

第三，如何切更好？在黄健教授的带领下，我们团队在国内最早开展腹腔镜和机器人膀胱根治性切除和淋巴清扫的微创手术，我们证明这种方法不但可以达到相同的肿瘤根治效果、保住患者的命，并且能够保住患者的性功能与控尿功能。

第四，对于一些已经发生转移甚至耐药的患者，我们对淋巴转移机制进行研究发现多个非常具有意义的靶点包括VEGF-C等，阻断这些靶点可以抑制淋巴转移。我们在这方面发表了很多高水平的学术文章，为远处转移提供一些好的治疗思路。

另外，我们还和深圳精锋一起研发了国产手术机器人，目前已经完成了注册研究。该国产手术机器人在自由度以及延迟时间方面更优于达芬奇，其他3个核心指标达到达芬奇90%的水平，有望打破国外的垄断。

总体而言，我们提高了患者的早诊率、提高了患者的精准分期、提高了患者的5年生存率，同时打破了国外的卡脖子技术，这是我们团队荣获一等奖的主要贡献。

林天歆教授

中山大学孙逸仙纪念医院副院长、泌尿外科教授

中华医学会泌尿外科学分会常委/秘书长

中国医师协会泌尿外科医师分会副会长

广东省医学会泌尿外科学分会侯任主任委员

2018年国家杰青

2019年中组部科技创新领军人才（万人计划）

2019年合成生物学国家重点研发计划首席科学家

2020年 国家卫健委突出贡献中青年专家

审核｜林天歆教授  

排版｜梅婕 责编｜赵德云

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