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30秒識別早期肺癌,人工智能也可以辨別癌症!

肺癌是香港頭號癌症殺手,死亡率遠比其他癌症高。一般而言,年齡愈大,患上肺癌的機會也隨之而增加,但這幾年也發現肺癌症有年輕化的趨勢。

近期,香港中文大學工程學院開發以人工智能(AI)深度學習係統,判讀電腦斷層掃描(CT)及病理組織切片等醫學圖像,準確率麼達91%-99%,識別過程僅需30秒至10分鍾,比起傳統肉眼診斷省時。

「 深度學習係統像AlphaGo 」

智能深度學習(Deep Learning)係統是指電腦模仿人類大腦,把所搜集的數據,再根據操作員或醫生的指示和講解,把數據分析,從而按操作員的修改等動作再自行學習,改善程序內容,原理類似智能下棋程序AlphaGo,會自行依數據思考及分析。

智能深度學習可協助醫生觀看掃描圖像,當發現可疑圖像時,係統便會通知醫生。

團隊5年前展開相關實驗,年花約300萬狀元,並多次就有關實驗參與國際學術比賽。此次研發數據來自多個國家、共超過3500名字病人,研發結果也在國際學術比賽中名列前茅,獲醫學界正麵回應,現聯合3間北京的醫院合作開發相關產品,為癌症早期診斷和治療提供可靠數據。

與傳統相比較

「 傳統方法:肉眼識圖費眼又費神 」

早期肺癌症多以肺小結節的形式出現,即肺部出現陰影,目前醫生主要通過胸腔CT圖像做檢查,但每次檢查都會產生數百張圖像,需長時間用肉眼逐張觀察,非常費神。而深度學習技術判讀CT掃描圖像,結果發現隻需30秒,便可自動識別出肺部陰影位置,準確度達91%,而肉眼檢查約需5分鍾。

一般乳腺癌要通過:乳房X光造影或MR掃描檢測硬塊的位置;醫生需切取活組織樣本,再用顯微鏡拍攝圖像;檢測淋巴結轉移,但每幅圖解像素並不是很高,使得檢測過程費時費力。

團隊為此開發了一種新的深層疊卷麵積神經網絡,分階段處理乳腺癌症切片圖像,先作粗略但能保持高靈敏度的快速預測模型,重構出更精密而準確的預測結果,最後定位並挑選含淋巴結轉移的圖像。整個過程隻需約5至10分鍾,準確度達98.75%,而靠肉眼則需15才30分鍾,準確上也比前者低約兩個百分點。

識出肺癌後,我們需要做的是如何去治療他,以及怎麼去預防他。今天,小林就來給大家科普下。

肺癌的診斷

肺癌症狀

肺癌可以有症狀,也可以沒有症狀。一般沒有症狀的,可能是因為腫瘤比較小,所以屬於早期癌症的機會比較大,而治愈的機會也大。

但有些出現症狀例如咳嗽、痰中帶血,或一些不太明顯的症狀如發燒、胸口疼等,也可能是肺癌的症狀。而出現這些些症狀的肺癌,腫瘤有可能已經到後期了。此外,嗓子沙啞、臉腫、口腫也屬於後期肺癌的症狀。

一般的診斷方法

如若患者有興趣,可以抽痰作化驗,檢查有沒有存在惡性細胞。要是腫瘤的位置比較接近支氣管,可以利用一個支氣管鏡,協助作胸腔檢查。

但要是腫瘤位位於較邊緣的位置,很多時需要借助電腦掃描,然後更準確地以針對在腫瘤位置抽取組織作化驗。一般而言,檢驗的方法有以下幾種:

較新的方法就是利用支氣管鏡及照超聲波確認位置,然後抽取淋巴結檢驗。

1、電腦掃描:已經證實照肺X光並不能增加找到早期肺癌的幾率,如要確認肺部健康,需要做肺部電腦掃描的檢查。

2、磁力和振:其實磁力和振並不能明顯看清肺部圖像,但要是腫瘤位於血管附近,甚至影響血管,很多時便需要借助磁力和振,了解該腫瘤能否切除,是否會影響血管或器官而使手術不成功。

3、靜電子掃描:可顯示一些活躍、新陳化你快的組織,而癌症也屬這類組織。一般會為患者進行全身掃描,而不隻是局的掃描,脫了找出癌症細胞,也可以檢查癌症細胞有沒有擴散。

4、骨掃描:如懷疑癌症細胞已擴散至骨頭,便需要進行骨掃描。

肺癌的手術治療

手術多集中於第一、二期患者,個別第三期患者也有可能接受手術,但是其他的患者則一定要靠化療、放療,希望能把期數降低至第一、二期,才能考慮進行手術。

肺癌切除手術一般分以下幾種:

1、段切除

2、葉切除

3、切除一邊肺部

標準的做法是,要是腫瘤位於一塊肺葉內,就要切除一塊肺葉,才可以把淋巴組織,或把淋巴的分流一並切除。但如果患者年紀大,或肺功能較差,則會因為承受不了一塊肺葉的切除;如果腫瘤體積又不算大,又位於邊緣位及在一個段的位置之內的話,可以選擇切除一段。

要是腫瘤位兩於塊肺葉之間,又位於於會影響左或右支氣管的較中間位置,便可能要切除整邊肺部。

針對性強的標靶治療

傳統的化學治療以及最新的標靶治療,都是使用針劑或服用方式的藥物治療。

這幾年發展的標靶治療,更是針對癌細胞分裂的基理而設計的藥物,也是化療藥物的一種,但由於針對性強,比傳統藥物較少殺死良好的細胞,所以其所引致的副作用也比傳統的化療要少。標靶治療可以配合傳統藥物融合使用,使治療更見成效,也可單一使用,使身體狀況不適合使用傳統藥物的病人也得到適當的治療。

這些標靶藥物主要分為兩大類:

針對上皮生長因子受體(EGFR)的藥物

正常的細胞也會有上皮生長因子,Erlotinib是針對濃度比正常因子特別高的癌細胞因子而設的藥物。癌細胞與癌細胞之間有信號的傳遞,而標靶藥物可影響這些信號,從而影響癌細胞分裂、形成及血管新生,從而達到抗癌目的。

研究所得,治療化療失敗的非小細胞肺癌症患者,服用Erlotinib後,存活率有42.5%的改善。而此藥的副作用包括身體不和部位的皮膚,有機會出現不同程度的紅疹。

針對血管內皮生長因子(VEGF)的藥物Avastin

正常腫瘤的生長,需要豐富的血液供應,而血管內皮生長因子會提供必須的信號,刺激血管生長。科學家發展了一種新藥- Avastin,抑製血管內皮生長素的正常功能,使癌症細胞沒有血液供應,不能正常生長,甚至凋亡,也就是所說的餓死癌細胞的藥物。

臨床研究,已證實第三期B到第四期的病人,接受傳統藥物配合Avastin治療的病人,壽命比隻使用傳統藥物的病人要長。

二線標靶藥療效勝於一線

香港每一年有4000宗肺癌,當中5%屬於從基因變異引起的ALK陽性肺腺癌。中大腫瘤學是於2014到2016年分析來自29個國家或地區的第四期ALK陽性肺腺癌個案,發現獲處方第二線伸靶藥Alectinib病人的無惡化存活期中位數達25.7一個月,比起現有第一線標靶藥Crizotinib的10.4個月長1.47倍。

ALK陽性肺腺癌患者更多是非無煙者和年輕者,而此症患者的癌症細胞可轉移至腦部。

303名接受分析的第四期ALK陽性肺腺癌患者,來自瑞士、美國、韓國、香港等地,約四成癌細胞轉移至腦部。研究中,151人獲處方第一線伸靶藥Crizotinib,另一152人處方Alectinib,結果獲處方Alectinib者的無惡化存活期中位數達25.7一個月,開獲處方Crizotinib的10.4個月長。無惡化存款期即該期間病情沒有轉差,其後病情轉差,可能需用其他治療方案。

研究也發現,病人服藥一年後,服Alectinib的病人出現腦轉移或惡化比率為9.4%,低於Crizotinib的41.4%,而惡心、嘔吐等副作用也較低。

預防大於治療

目前,癌症治療的關鍵就是盡早檢查發現病變,爭取在癌症早期施與有效的治療甚至是預防。

除了本問題及的人工智能檢測,,目前臨床常用的腫瘤檢測手段,還有B超、X光、CT等,隻能發現直徑0.5厘米以上的腫塊。當無症狀的腫塊漸漸長到能察覺的大小時,部分腫瘤已經處於中晚期,甚至發生了轉移,耽誤了最佳治療的黃金時期。

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最後更新:2017-10-13 20:00:23

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