2021-11-13

Nat Comm | AI结直肠癌诊断达到人类专家水平，13个中心8803个病例数据

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利用人工智能（AI）识别癌症是一项新兴技术。许多研究利用人工智能的力量来检测癌症，并展示了人工智能技术在癌症护理中的整合如何提高诊断的准确性和速度，并带来更好的健康结果。现在，来自杜兰大学、中国中南大学、俄克拉荷马大学健康科学中心、天普大学和佛罗里达州立大学的研究人员合作确定人工智能是否可以成为帮助病理学家检测结直肠癌的工具。

他们的新研究发表在《Nature Communications》杂志上的一篇题为“Accurate recognition of colorectal cancer with semi-supervised deep learning on pathological images”的论文中。

研究人员写道：“在欧洲和美国，结直肠癌（CRC）是癌症死亡的第二大常见原因。病理诊断是诊断CRC最权威的方法之一，这需要病理学家目视检查数字全尺寸全玻片图像（WSI）。”

“尽管他们的许多工作是重复的，但大多数病理学家都非常忙碌，因为对他们所做的工作有巨大的需求，但全球缺乏合格的病理学家，特别是在许多发展中国家。”杜兰大学医学院杜兰生物医学信息学和基因组学中心教授兼主任Hong-Wen Deng博士说，“这项研究是革命性的，因为我们成功地利用人工智能以经济高效的方式识别和诊断结直肠癌，这最终可以减少病理学家的工作量。”

研究人员从中国、德国和美国的8803名受试者和13个独立癌症中心收集了13000多张结直肠癌图像。研究人员开发了一种机器辅助病理识别程序，可以让计算机识别显示结直肠癌的图像。

“这项研究的挑战源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。”研究人员说，“但最终研究表明，当我们使用人工智能诊断结直肠癌时，其表现在许多情况下与真正的病理学家相当，甚至更好。”

“我们的工作证实，未标记的数据可以提高标记不足的病理图像的准确性。我们证明，使用三种癌症的少量标记数据的SSL（半监督学习）实现了与具有大量标记数据的SL（监督学习）和经验丰富的病理学家的预测准确性相当的预测准确性。”研究人员总结道。

“它仍处于研究阶段，我们还没有将其商业化，因为我们需要使其更易于使用，并在更多的临床环境中进行测试和实施。但随着我们的进一步开发，希望它在未来也可以用于不同类型的癌症。使用人工智能诊断癌症可以加快整个过程，并将为患者和临床医生节省大量时间。”文章作者写道。