Nat Med：科学家有望利用人工智能技术来准确诊断人类的前列腺癌

2022年1月20日 讯 /生物谷BIOON/ --如今人工智能（AI）技术已经显示出了在活检中诊断前列腺癌的前景，然而，其结果仅限于个别研究，缺乏多国环境的验证；而且竞争已经被证明是医学成像创新研究领域的加速器，但其影响常常因缺乏可重复性和独立验证而受到了一定的阻碍。近日，一篇发表在国际杂志Nature Medicine上题为“Artificial intelligence for diagnosis and Gleason grading of prostate cancer： the PANDA challenge”的研究报告中，来自拉德堡德大学医学中心等机构的科学家们通过研究共同完成了一项关于用于诊断和对前列腺癌进行评级的人工智能技术的全面国际验证，研究人员发现，AI系统或能与病理学家一样，识别并对来自不同国家的组织样本中的前列腺癌进行识别和分级，因此AI系统或许有望作为一种辅助工具引入到前列腺癌的诊断和治疗过程中去。

前列腺癌细胞。

图片来源：NIH Image Gallery

国际认证是通过一种名为PANDA的比赛来进行的，该比赛历时3个月，其能挑战1000多名AI专家所开发的用于对前列腺癌准确分级的系统。研究者Kimmo Kartasalo博士说道，比赛开始仅10天，研究人员就开发出了与普通病理学家相匹配的算法，而组织PANDA比赛或能揭示竞赛如何能够加速快速的创新过程，从而在AI的帮助下解决医疗保健中的具体问题。

当前前列腺癌诊断的一个问题在于，即使是针对相同的组织样本，不同的病理学家也会得出不同的结论，这意味着疗法决策是基于不确定的信息而制定的；研究者认为，利用AI技术或许在提高重现性方面有着非常大的潜力，也就是说，无论哪个病理学家进行评估，都能提高组织样本评估的一致性，从而就会导致更为准确的疗法选择。研究人员在早期研究中发现，AI系统能指示是否组织样本中包含癌症，同时还能评估活检组织中肿瘤组织的数量，并对前列腺癌的严重程度进行分级，AI系统能与国际病理学家相媲美。然而，在医疗领域中实时AI技术的主要挑战在于，AI系统通常对用于训练系统的数据不同的数据高度敏感，因此在应用于其它医院和其它国家时可能就不会产生可靠和稳健的结果。

PANDA的研究结果首次表明，AI系统能在国际环境中产生与人类病理学家同样准确的前列腺癌诊断和分级，下一步将会进行对照研究来评估如何在病人护理中最好地进入AI系统。未来的研究还应该包括更多种类的罕见但异常的具有挑战性的活检，以及来自更多不同种族和人口统计学的国家的样本。基于AI评估的前列腺癌活检评估或有望帮助改善诊断质量，从而确保以较低的成本为患者提供更一致和平等的护理。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41591-021-01620-2

研究者Lars Egevad教授说道，我们的想法并不是让AI替代人类专家，而是作为一种安全网来避免病理学家遗漏任何癌症病例，并帮助实现评估的标准化；AI如今已经成为了当今世界上那些完全缺少病理学家专业知识的地区是采用的一种选择。综上，本文研究结果表明，研究人员未来或有望利用AI技术来准确诊断人类的前列腺癌，从而帮助改善前列腺癌患者的治疗和生活质量。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Bulten, W., Kartasalo, K., Chen, PH.C. et al. Artificial intelligence for diagnosis and Gleason grading of prostate cancer: the PANDA challenge. Nat Med (2022). doi：10.1038/s41591-021-01620-2