2月26日,
臺北醫(yī)學大學宣布,其與雲(yún)象科技公司合作,開發(fā)出領先全球的肺部腫瘤不須人工標註的全玻片病理影像辨識系統(tǒng),可輕易區(qū)分肺腫瘤病理切片是良性或惡性,且準確率高達95%以上,病理診斷判讀時間大幅縮短三分之二。該成果登上知名醫(yī)學期刊《Nature Communications》。
臺北醫(yī)學大學校長林建煌自三年前推動數(shù)位病理,也獲科技部補助進行「巨量影像資料庫建置與應用」計畫,透過該計畫與雲(yún)象科技以國研院國網(wǎng)中心於前瞻基礎建設計畫所建置的臺灣杉二號超級電腦,開發(fā)的人工智慧(AI)系統(tǒng),是啟動臺灣十大癌別病理玻片數(shù)位化中的第一個重要成果。
第一作者、臺北醫(yī)學大學醫(yī)學院副院長陳志榮表示,這些病理玻片是經(jīng)X光、核磁共振或電腦斷層等檢查後,經(jīng)醫(yī)師穿刺或開刀取出的肺部腫瘤組織所製成,統(tǒng)計逾九千張,全部掃描成數(shù)位影像檔,由多位病理??漆t(yī)師一張張標註出病灶及非病灶區(qū)域,再交由AI的不斷學習修正後,這套系統(tǒng)的診斷準確率高達95%左右。
陳志榮表示,傳統(tǒng)的肺部腫瘤確切診斷模式是將醫(yī)師經(jīng)由穿刺或開刀取下的疑似腫瘤組織,送到病理檢驗部門,製成病理玻片後,病理科醫(yī)師再透過顯微鏡一張張判讀,既費時又費力,還可能會因醫(yī)師的經(jīng)驗值不同而有不同結果,且醫(yī)師判讀時必須先標註出可疑區(qū)塊再不斷標註診斷直至確認。
但北醫(yī)大與雲(yún)象科技研發(fā)的這套AI辨識系統(tǒng),可以直接透過全玻片,且不需人工標註,就能自動判讀肺癌與腫瘤細胞亞型。
陳志榮指出,國外研發(fā)的類似辨識系統(tǒng),將整張病理切片影像圖檔切割成上萬張圖檔,並且必須由病理醫(yī)師先行標註,再提供AI學習,但這樣的方法受限於專業(yè)病理醫(yī)師人力資源,也容易因為圖檔的重疊而失去準度,影響最終的判讀結果。
而北醫(yī)大與雲(yún)象科技組成的研究團隊開發(fā)這套領先全球的「肺部腫瘤全玻片病理影像辨識系統(tǒng)」,是透過病理切片數(shù)位影像,讓AI比照病理科醫(yī)師直接在顯微鏡底下觀看病理切片的模式自我學習,可改善影像重疊導致的失真,判讀精準度更高。
陳志榮強調(diào),系統(tǒng)會先從肺部腫瘤病理切片數(shù)位影像中,區(qū)分正常與不正常區(qū)域,再從不正常區(qū)域中分辨腫瘤組織為良性還是惡性;若為惡性腫瘤,可再進一步區(qū)分肺腺癌或肺鱗狀上皮細胞癌,最後,再由病理科醫(yī)師彙整AI提供資訊進行最後確認診斷。
陳志榮表示,透過AI先辨識判讀患者的病理切片,有如先為醫(yī)師進行重點摘要整理,因為AI已先找出病灶並區(qū)分腫瘤的屬性,病理科醫(yī)師只要針對有問題的區(qū)域進一步判讀,就能確認診斷,不僅減少人為判斷錯誤的機率,更能大幅縮短時間。若以每位病患8~15張病理切片計算,傳統(tǒng)僅由病理科醫(yī)師執(zhí)行的判讀時間約10~15分鐘,利用這套系統(tǒng)只需三分之一、約3~5分鐘即可完成。
研究論文:
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21467-y