人工智能辅助宫颈癌筛查技术取得突破性进展

人工智能辅助宫颈癌筛查技术取得突破性进展

6月11日，记者从正在广州举行的中国生物产业大会上获悉，由金域医学与华为技术有限公司共同研发的人工智能（AI）辅助宫颈癌筛查技术取得突破性进展——双方首次基于病理形态学，通过深度学习的技术，以病理专家的诊断标准训练出精准、高效的AI辅助宫颈癌筛查模型。该模型在排阴率高于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%。这是目前国际已公布的国内外AI辅助宫颈癌筛查的最高水平。

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，其缺口仍高达8-10万人。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然远远未能达到要求。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。

要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，双方均拿出各自的硬实力为技术开发提供支撑。

该项目带头人、金域医学病理中心主任罗丕福博士介绍，金域医学每年的检测标本量超过6000万例。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，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。”罗丕福博士说。

在技术支持方面，华为云一站式AI开发平台ModelArts，从标注、训练模型、图片判断、推理等方面为AI模型的训练和应用提供了坚实的基矗在标注阶段，借助华为云ModelArts对已经上传到云端的海量图像块进行半自动化标注，大大节省了病理医生标注的时间和精力。在算法层面，华为不断迭代起来的人工智能算法在模型精度和速度上都达到了业界领先的水平。华为云EI服务产品部总经理贾永利表示，深度学习技术的发展，使得AI辅助病理识别成为可能，而华为云强大的算法、算力和一站式AI开发平台，结合金域的大规模样本和病理学专家丰富经验，最终使AI达到了病理专家“助手”水平。此次重大突破，正是AI与专家经验场景有效结合的证明。

业内专家评价，本次成果是数字化医疗与精准医疗的一项重要实践，为未来精准诊断惠及广大人群提供了技术和数据上的支持。若该成果得以落地应用，预期可使病理医生进行单次细胞学检查的工作量减少超过60%，筛查效率大幅提升。通常情况下，细胞病理医生镜下阅读宫颈细胞涂片，平均每例需要花费6分钟。而AI识别仅需36秒，判读速度是人工判读的10倍。

与此同时，通过与AI提示的结果进行比对与相互印证，医生可以更方便、更准确地作出判读，对宫颈细胞学检查的质量控制以及病理专业学生的培训均能带来有效帮助。未来，一旦AI辅助宫颈癌筛查落地应用和推广，将可以大幅提升宫颈癌筛查服务覆盖的人群范围与服务频率，使得对适龄妇女人群的筛查质量可以趋近发达国家的水平，促进宫颈癌早筛早治。

据悉，接下来，金域医学和华为云将进行更大规模验证，同时，在其他病理AI的场景中寻求新的合作方向，如在乳腺、消化道、肾脏、血液等亚专科场景，探索更多应用可能，并启动相关注册申请。