近日，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的科學(xué)家開(kāi)發(fā)的一種新的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，通過(guò)使用皮膚科醫(yī)生常用的方法，實(shí)現(xiàn)了在早期階段發(fā)現(xiàn)黑色素瘤。
黑素瘤是迄今為止最致命的一種皮膚癌，僅在2019年，美國(guó)就有7000多人死于黑素瘤。早期發(fā)現(xiàn)這種疾病大大降低了死亡風(fēng)險(xiǎn)和治療費(fèi)用，但廣泛的黑色素瘤篩查目前尚不可行。
美國(guó)大約有12000名執(zhí)業(yè)皮膚科醫(yī)生，他們每人每年需要看27416名患者，以篩查整個(gè)人群中是否存在可能表明癌癥的可疑色素病變。
在這樣的背景下，數(shù)字療法被寄予希望。數(shù)字藥物和數(shù)字療法作為一種全新的數(shù)字健康解決方案，是基于計(jì)算的軟件程序，也可以是人工智能(AI)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
通過(guò)數(shù)字療法，患者得以循證治療和預(yù)防、管理身體、心理和疾病狀況。數(shù)字療法可以獨(dú)立使用，也可以與藥物、設(shè)備或其他療法配合使用。傳統(tǒng)治療中，病人往往根據(jù)醫(yī)生開(kāi)具的處方去藥房取藥，數(shù)字療法則是將其中的藥物更換為了某款手機(jī)app，當(dāng)然，也可能是軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品。
近日，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的科學(xué)家開(kāi)發(fā)的一種新的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)有望達(dá)到新的水平，通過(guò)使用皮膚科醫(yī)生常用的方法，即所謂的“丑小鴨”標(biāo)準(zhǔn)，以在早期階段發(fā)現(xiàn)黑色素瘤。
利用智能手機(jī)來(lái)檢測(cè)皮膚癌是科學(xué)家們十多年來(lái)一直在探索的想法。早在2011年，科學(xué)家就研究了一款iPhone應(yīng)用，該應(yīng)用利用設(shè)備的攝像頭和基于圖像的模式識(shí)別軟件來(lái)提供異常痣和雀斑的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
2017年，研究人員提出了另一個(gè)令人興奮的例子，其中一個(gè)人工智能能夠使用深度學(xué)習(xí)來(lái)檢測(cè)潛在的皮膚癌，其準(zhǔn)確度與訓(xùn)練有素的皮膚科醫(yī)生相當(dāng)。
麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)的新系統(tǒng)再次利用深度學(xué)習(xí)算法來(lái)瞄準(zhǔn)皮膚癌。與此同時(shí)，為了更好地評(píng)估哪些痣可能是癌癥，該團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)而采用了“丑小鴨”標(biāo)準(zhǔn)，即個(gè)人身上的大多數(shù)痣會(huì)看起來(lái)很相似，而那些不相似的痣，即所謂的“丑小鴨”，被認(rèn)為是黑色素瘤的警告信號(hào)。
研究人員表示，他們的系統(tǒng)是第一個(gè)復(fù)制這一過(guò)程的系統(tǒng)，他們首先建立了一個(gè)包含33000多張廣角圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)，這些圖像不僅包含患者的皮膚，還包含其他物體和背景。
在這些圖像中，既有可疑的病變，也有非可疑的病變，這些病變由三位訓(xùn)練有素的皮膚科醫(yī)生進(jìn)行標(biāo)注。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的培訓(xùn)以及隨后的改進(jìn)和測(cè)試，該系統(tǒng)能夠區(qū)分可疑和非可疑病變，靈敏度為90.3%，特異性為89.9%，比此前公布的系統(tǒng)有了改進(jìn)。
研究人員表示，“人工智能和人類(lèi)臨床醫(yī)生之間的這種高度共識(shí)是該領(lǐng)域的重要進(jìn)展，因?yàn)槠つw科醫(yī)生之間的共識(shí)通常非常高，約為90%”，這為更早地發(fā)現(xiàn)和治療黑色素瘤開(kāi)辟了巨大的潛力。
目前，該團(tuán)隊(duì)已將該算法開(kāi)源，并將繼續(xù)開(kāi)發(fā)該算法，希望能進(jìn)一步開(kāi)展臨床試驗(yàn)。他們將重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域是使該算法能夠在人類(lèi)皮膚色調(diào)的整個(gè)范圍內(nèi)工作，以確保它是一個(gè)普遍適用的臨床工具。
