人工智能可辅助宫颈癌筛查
宫颈细胞学阳性病变检出率超99.9%
  图片由金域医学提供

  信息时报讯(记者 谢菁菁)日前,金域医学与华为技术有限公司在中国生物产业大会上联合宣布,双方在人工智能辅助病理诊断应用开发方面已取得突破性进展。其推出高效的AI辅助宫颈癌筛查模型在排阴率高于60%的基础上,阴性片判读的正确率高于99%。同时,阳性病变的检出率也超过99.9%。

  AI辅助病理诊断成可行方案

  病理形态学诊断被医学界公认为疾病诊断的“金标准”。就病理判读本身而言,病理专业人员在传统显微镜下阅片,需要以人的视觉诠释、知识积累、技能与天分作为基础,培训周期往往可长达10年左右。因此,我国病理医生的人才资源长期处于稀缺状态。数据显示,目前中国注册病理医生不足2万人,以每百张床位配备1~2名病理医生的标准计算,缺口仍高达8万~10万人。

  我国宫颈癌筛查的适龄妇女人群超过3.5亿人,即使以每3~5年进行一次筛查的标准来衡量,目前国内的筛查能力仍远远未能达到要求。其中一个重要原因就是细胞病理医生的极度稀缺,制约了宫颈癌筛查进一步推广。

  应对病理人才匮乏难题,减轻病理医生的工作压力,提高诊断效率,人工智能辅助病理诊断被认为是其中一个可行方案,并已成为医疗领域最热门的研究方向之一。据不完全统计,目前国内已有超过20个团队正在开展人工智能辅助病理诊断的探索。2018年,金域医学也与华为签署战略合作协议,在人工智能领域开展合作。

  AI辅助宫颈癌筛查获重大突破

  据悉,此次金域与华为云的合作主要集中在AI辅助宫颈癌筛查模型的开发。

  该项目带头人、金域医学病理中心主任罗丕福博士介绍,本次开发基于金域历年4350万例宫颈细胞学筛查样本,从中挑选出的近20万个图像块,进行精准标注和AI辅助筛查模型训练。在此过程中,首先由金域医学多位病理专家进行标注,确保模型可以对各种病变细胞的形态进行充分的学习。基于这些图像块级别的标注,AI模型先对样本进行初步分类,高效区分阳性细胞密度较高的样本。然后,AI模型再进一步对阳性细胞进行精准识别,确保在阳性细胞密度较低的样本上,仍能获取准确的辅助判读结果。为确保结果无误,算法还一并选取一系列可疑的局部视野,交由病理医生最终复阅。

  目前已用超过20000例样本数据的验证集,对该AI模型进行了验证。验证结果表明,该模型的排阴率为61.9%,阴性片判读的准确率高于99%,阳性病变的检出率超过99.9%。这是目前国际上已公布的AI辅助宫颈癌筛查的最高水平。

  强强联合硬实力支撑模型开发

  取得如此重大的突破,专业知识、样本数据、AI技术与算力这些要素不可或缺。据悉,金域医学和华为均拿出各自的硬实力为技术开发提供支撑。

  金域医学作为全国领先的第三方医学检验机构,每年检测标本量超过6000万例的大样本数据。其中,截至2018年底,金域宫颈病变检测中心累计收到来自全国31个省市区的宫颈癌筛查样本超过4350万例。此次技术开发中挑选用于进行模型训练和验证的32000例样本就涵盖了广东、广西、江苏、山东、四川等多个省份,年龄与地区分布均具有普适性,用于训练的阳性数据最新包括2019年的,最早可追溯到2007年。“此次采用的训练集和验证集,规模是行业平均水平的数倍以上,极大地保障了结果的可靠率。”罗丕福说。