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肿瘤早诊的火眼金睛——徐瑞华教授团队成功研发上消化道肿瘤内镜AI辅助诊断系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-10-08 作者:中山大学肿瘤防治中心订阅号

原标题:肿瘤早诊的“火眼金睛”——徐瑞华教授团队成功研制上消化道肿瘤内镜AI辅佐确诊体系

数说上消化道癌@我国

据国家癌症中心统计数据显现,全球约50%的上消化道癌(包含食管癌、胃癌等)发生在我国,其间超越85%的患者在确诊时已为中晚期,每年因而导致的逝世病例超越40万。前期上消化道癌患者五年生存率超越 90%,而晚期患者的五年生存率则小于10%。

因而,上消化道癌的前期确诊前期医治是进步作用的要害。现在,内镜查看及活检仍是上消化道癌前期确诊的金规范。可是我国的内镜医生非常缺少,人才缺口巨大,远远不能满意临床实践需求;而另一方面,因为前期上消化道癌常缺少典型的内镜下表征,极易漏诊;加之不同等级医院的内镜医生水平差异很大,导致我国前期上消化道癌的检出率低,早诊率不到10%,严峻限制了作用的进步。寻觅更为准确有用的早诊办法,经过推行使用至底层医疗机构,促进其上消化道癌内镜早诊水平与优势中心的同质化,成为了现在改进上消化道肿瘤作用与预后的要害问题之一。

针对上消化道癌内镜早诊这一临床难点问题,为积极响应和执行“健康我国2030”规划纲要和大力开展人工智能的国家重要战略部署,我国消化道肿瘤范畴的领军人物徐瑞华教授带领由数十位专家组成的团队展开了多学科联合攻关,经过不懈努力,成功自主研制出具有彻底自主知识产权的上消化道癌内镜AI辅佐确诊体系(GRAIDS)。

经临床实践数据验证,对上消化道肿瘤的确诊敏感性高达90%以上。2019年10月4日,相关研讨效果《人工智能实时辅佐内镜前期确诊上消化道肿瘤:一项多中心、病例对照、确诊性研讨》正式在线宣布于全球顶尖学术期刊《柳叶刀·肿瘤学》(2018 IF=35.386,原文链接可点击文末阅览原文)上,文章通讯作者为徐瑞华教授,一起榜首作者是骆卉妍副教授、徐国良教授、李超峰工程师、贺龙君主治医生、罗琳娜博士和王梓贤博士。这一文章的宣布,标志着我国科学家在探究人工智能肿瘤学范畴临床转化和落地使用方面迈出了世界抢先的一步。

人工智能如虎添翼

实时辅导精准确诊

据徐瑞华教授介绍,该体系在深度卷积神经网络的基础上开宣布多项立异技能,可以针对内镜图画部位多、疾病品种多、癌变体现多样化状况下完结高准确性,可以在高度杂乱人-机协同的临床实操环境中完结安稳的猜测;一起该体系的速度非常快,一台装备单GPU卡的一般服务器即可到达每秒118张图画的处理才能,处理延时低于10ms。该智能辅佐体系具有实时活检部位准确提示、内镜查看智能质控和主动采图等功用,在医生进行内镜查看的一起主动捕获图画并进行云端AI剖析,实时提示准确的可疑病灶区域,辅导内镜医生挑选活检部位;在查看过程中,该体系能对查看时刻和查看部位进行质控,削减遗失要害信息,进步查看质量;在临床操作中,该体系还可以依据攻略要求主动采图存储,削减医生“一心两用”、“四肢并用”带来遗失要害信息的可能性。该体系的研讨和使用,适当于一个顶尖的内镜专家在实时辅导内镜查看操作,极大的加速了内镜查看的速度并进步了活检的阳性率,为优化内镜医生作业形式,进步内镜查看功率和确诊准确率供给了牢靠的处理方案。

徐瑞华教授与团队成员进行项目研讨剖析

云端渠道才智多能

敞开网站免费同享

该研讨构建了依据云技能的多中心上消化道癌内镜AI确诊渠道,渠道可以主动捕获内镜查看图画上传至云端进行AI剖析,实时向操作者反应提示可疑病灶区域,辅导操作者更有针对性的挑选活检部位,进步活检阳性率。

值得一提的是,该体系还集成了训练功用,临床医生可以经过温习并从头评价已存储的图片,来进行模仿确诊堆集经历,进步技能水平,削减上消化癌的漏诊率。并可经过树立的敞开性百万级大规模内镜图画数据库(存储内镜图片超越100万张),对初级医生及研讨者进行内镜确诊训练。临床医生和患者还可经过公共网站(http://graids.sysucc.org.cn),免费拜访敞开同享的GRAIDS体系,并依据提示自行上传内镜图片,从头评价已有确诊的准确性。

GRAIDS体系在内镜查看中实时辨认上消化道癌性病变

多中心人工智能内镜辅佐确诊云渠道的三大功用—辅导确诊、专业训练和敞开同享

AI+国内顶尖团队

助力底层快速进步

经过前期完结的5万余张上消化道癌患者和12万余张正常人内镜图画数据的辨认和深度学习,该体系对癌变的确诊准确率可以到达96%,对前期(I期)病变的辨认率可以到达90%以上,开始显现出使用于上消化道癌早诊的巨大潜力。

为了对该体系的功能进行深化的验证,由中山大学肿瘤防治中心牵头联合全国5家不同区域、不同等级的医院进行多中心研讨,选用该体系对其供给的来自84,424例患者的共1,036,496张内镜图画进行了辨认和剖析。终究效果显现该体系对上消化道癌的确诊准确率达90%以上,其间内部数据验证确诊准确率为95.5%,前瞻性数据验证确诊准确率为92.7%,外部数据验证确诊准确率为91.5%至97.7%,其确诊灵敏度(94.2%)与专家级的内镜医生(94.5%)适当。更重要的是,在GRAIDS的协助下,可进步专家的确诊灵敏度至0.984,而低年资医生的确诊灵敏度将进步到与专家单独判读时适当的作用。这一鼓舞人心的效果显现,该体系的推行适当于为底层医院送去了一位内镜专家,在有用协助底层医院内镜医生进步上消化道癌的确诊准确率的一起,还明显的节省了内镜查看时刻、进步了查看功率。

中山大学肿瘤防治中心还充分利用泛中南区域肿瘤专科联盟这一渠道,与8省15家医院签署了《上消化道肿瘤人工智能医治决议计划体系的研制及推行使用》协作协议,希望能进一步整合联盟单位的临床资源和数据信息,加速该体系的完善和推行使用。接下来还将进一步树立上消化道肿瘤医治相关多场景、多模态的人工智能医治模型和使用体系,构成全国首个掩盖常见上消化道肿瘤筛查、确诊、医治全过程的人工智能医治决议计划体系,并对社会敞开同享。现在,该体系已首批在梧州市红十字会医院、揭阳市人民医院、粤北人民医院、普宁市人民医院和江西省肿瘤医院落地使用,并将在泛中南区域肿瘤专科联盟成员单位进一步推行使用,这关于进步我国上消化道肿瘤的早诊早治水平、促进肿瘤规范化医治、推进分级医治的完结,将具有非常严峻的含义。

GRAIDS在底层医院的推行使用状况

徐瑞华教授指出,在国家863课题赞助下,中山大学肿瘤防治中心正在建造肿瘤医学大数据中心,并已建成了多个专病大数据库,拟定了断直肠癌等数个癌种的规范大数据集;成立了人工智能试验室,经过严密有机的产学研结合,有力的推进了人工智能在肿瘤学范畴的研讨和使用,现已并行将发生一系列开创性的效果。该上消化道肿瘤人工智能医治决议计划体系的成功研制和推行,可以明显进步底层医疗机构的肿瘤确诊水平,推进不同等级医院肿瘤医治水平的同质化,处理医疗资源供需严峻失衡以及地域分配不平等问题,让优质医疗资源下沉到底层,让更多大众享受到普惠医疗的优点。此外,肿瘤人工智能医治技能的开展,有助于将防癌阵线进一步前移,为肿瘤临床防治带来革命性的改动,在节省很多公共卫生资源、完结巨大经济社会价值百科的一起,还将为完结健康我国的我国梦供给重要而强壮的保证。

上消化道肿瘤内镜人工智能辅佐确诊体系 研讨团队部分成员

作者介绍:

徐瑞华,教授,博士生导师,医学博士,中山大学肿瘤防治中心主任、院长、所长,华南肿瘤学国家重点试验室主任,肿瘤医学省部共建协同立异中心主任,国家新药(抗肿瘤药物)临床试验中心主任,当选国家百千万人才工程,国务院政府特殊津贴专家,南粤百杰。现任教育部科技委生物与医学学部委员,我国抗癌协会副理事长,我国临床肿瘤学会候任理事长,我国医药生物技能协会副理事长,广东省抗癌协会理事长,我国抗癌协会榜首届靶向医治专委会主任委员,我国临床肿瘤学会胃癌专家委员会主任委员,我国临床肿瘤学会肠癌专家委员会候任主委。《Cancer Communications》主编。长时间从事消化道肿瘤早诊、个体化医治及抗癌药物研讨。共宣布论文300余篇,其间通讯或榜首作者的SCI论文160余篇(IF>10共21篇)。有多篇文章宣布于世界重要学术期刊上,如《天然 · 资料学》、《柳叶刀 · 肿瘤学》、《临床肿瘤学》等世界重要学术期刊。

文/骆卉妍、徐国良、李超峰

图/杨森 等

修改/陈鋆 审阅/曹蔚玮 审阅发布/黄金娟

责任修改:

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