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徐波教授:医工联合促进智能肿瘤学发展——探秘肿瘤精准治疗中的AI技术

作者:肿瘤瞭望   日期:2020/8/26 10:51:00  浏览量:9790

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近年来,人工智能(AI)技术在医学领域得到广泛应用。在肿瘤精准治疗时代,AI技术的应用进一步促进了肿瘤患者个体化精准治疗。

编者按:近年来,人工智能(AI)技术在医学领域得到广泛应用。在肿瘤精准治疗时代,AI技术的应用进一步促进了肿瘤患者个体化精准治疗。在第五届鹏城国际肿瘤精准医学与多学科协作高峰论坛上,中国抗癌协会肿瘤人工智能专委会主任委员、重庆大学附属肿瘤医院院长徐波教授的报告“AI驱动肿瘤精准治疗”使与会同道对人工智能在肿瘤领域的前景充满期待。《肿瘤瞭望》特邀徐波教授对AI在肿瘤精准治疗中的应用进行揭秘。

 
《肿瘤瞭望》:现在人工智能多多少少与我们每个人都相关,在医院诊疗的这个环节中,人工智能已经进入到哪些方面?

徐波教授:人工智能技术在医学上的应用尚处于起步阶段,但发展非常快,一是因为人工智能在技术上已日渐成熟,二是临床应用场景对人工智能的需求促进了该技术的应用探索。
 
从肿瘤专科医院的角度来看,人工智能技术可应用于正常人群中肿瘤的早期筛查,例如甲状腺癌和乳腺癌早期病变的筛查、肺癌及结直肠癌的早期筛查等,通过人工智能技术可显著提高肿瘤筛查的准确率和效率。
 
在“智慧医院”建设中,人工智能技术能够帮助患者更有效地找到适合的医生,从而明显提高整个医院的效率。近期美国麻省理工学院开发的一种人工智能软件,可用于判断患者是应用人工智能技术就能得到很好的诊断,还是必须依赖于医生进行诊断。目前,很多人工智能技术已经尝试性应用于肿瘤的病理学及影像学诊断,大大提高了肿瘤诊断的准确率和医生的效率。
 
在治疗方面,人工智能技术可用于判断患者接受药物治疗后的疗效。例如,预测肿瘤的复发、转移风险、预后的影响因素等。相关探索性研究在国际上已有很多突破,均显示了良好的应用前景。
 
《肿瘤瞭望》:人工智能应用最多的是哪些肿瘤领域?精准治疗是近些年肿瘤领域关注的另一个方面,AI与肿瘤精准治疗有哪些结合?

徐波教授:人工智能技术在肺癌领域应用较多。例如,对于肺癌结节的筛查,优化的人工智能软件的读片判断效果比影像科医生要有优势。有经验的影像科医生可能需要10~20分钟才能对一套CT资料得出一个相对比较准确的诊断,而人工智能模型可能只需10秒。人工智能技术在下列情况下可以体现出其优势,帮助医生提高效率:一是在偏远地区或医疗资源相对不发达地区,医生经验不足时,人工智能可很好地提高诊断准确率;二是在大医院,人工智能技术可提高读片速度,极大提高影像科医生的诊断效率并减少人为误差。
 
在治疗效果上,与之相关的图像信息很难通过人工的方法进行判断,但通过人工智能有可能提取影像学特征并找到规律,从而能够判断治疗效果。另外,在外科手术领域,人工智能也应用广泛,例如应用达芬奇机器人可以高效地进行精细手术、微创手术。肿瘤人工智能技术的应用还体现在护理、康复等其他方面,虚拟现实技术对于更好地进行康复、决策未来治疗方案等方面具有非常大的帮助。此外,5G技术等新一代信息技术的发展正在改变人类的医疗模式,使远程诊疗更为常见。应用5G技术,医生可以更快调取图像,开展远程会诊和远程手术。
 
《肿瘤瞭望》:您对AI技术应用在肿瘤精准治疗中的展望有哪些?

徐波教授:AI技术在医学上的应用有三个关键环节。一是数据,即在医院产生的临床数据。数据能否用好,如何用好?这是临床医生需要参与的一个重要环节。提出临床应用场景并有高质量数据,我们才能够用这些数据来训练计算机、建立模型,以应用于医生的临床实践。二是算法。现在很多计算机语言/算法都是开源性的非原创性算法,依赖于既有的模型,所以在不同的场景应用时会遇到瓶颈。我们期待工科团队的创新能使AI技术在原创算法上有所提高。三是算力,即AI的计算能力。我国有很多超级计算中心算力在国际上处于前沿,这是我们的优势。更多的合作有望取得更大的成果。
 
从整个人工智能技术层面,我们看到了医工结合的优势。从医学上提出临床问题,在工科团队的协作下,通过创新计算方法,建立有临床应用价值的模型,进行临床验证。这些工作将进一步指导临床实践,为优化医疗行为、医疗方针和策略提高依据。我们看到精准医学的发展与人工智能在肿瘤学中的应用密切相关,相辅相成。我们相信智能肿瘤学的应用对肿瘤精准医疗将起到非常大的促进作用。
 
《肿瘤瞭望》:现阶段我国医疗领域内AI技术发展到了怎样的阶段?

徐波教授:智能肿瘤学的发展刚刚起步。欧美发达国家尽管在算法方面有很多创新性,但在这方面的工作都是属于探索阶段。我国的智能肿瘤学基本与欧美同步,但发展也非常快。我们在研究中发现,目前制约AI技术发展的主要因素是临床数据质量,例如疾病的规范化诊疗程度、随访率相对较低,导致这些数据的偏倚性,应用价值不足。但总体而言,我国的智能肿瘤学在总体理念与发展进度属于与世界并跑阶段。目前,包括肿瘤学在内的各医学相关专委会都在大力推动规范化治疗。规范化诊疗将有助于我们收集到高质量的临床数据,从而越来越有效地推动人工智能技术在医学,尤其是肿瘤学中的应用。
 
专家简介
 
徐波教授
1998年毕业于中国协和医科大学,医学博士
任重庆大学附属肿瘤医院/重庆市肿瘤医院院长
重庆大学弘深杰出教授
中组部国家特聘教授
中国抗癌协会肿瘤人工智能专委会主任委员
学术兼职包括《欧洲放射肿瘤学》(绿皮杂志)常务编委
美国放射学院放射肿瘤学住院医师培训委员会委员
美国国立癌症研究院(NCI)化学生物学中心管理委员会委员
全职回国前长期担任美国南方研究院肿瘤学系主任、阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)教授
主要研究方向为分子肿瘤学以及智能肿瘤学
在国际权威学术杂志(包括 《Nature》《Cell》 《Molecular Cell》等)发表论文70余篇,被引用8000余次,共有6篇被 Faculty 1000推荐。

版面编辑:洪江林  责任编辑:聂会珍

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