石怀银:AI在消化道病理诊断中的应用

2022-08-17 网络 网络

随着肿瘤精准诊疗理念的不断发展,人工智能尤其是以数字体量和算法算例为基础的深度学习技术,对肿瘤的诊疗起着非常重要的推动作用,由此,智能肿瘤学作为一个新兴的交叉学科应运而生。

AI在病理中的应用

1) 病变组织的精准获取;

2) 病理诊断

3) 组织学分级和定量评分;

4) 肿瘤生物标志物的评估;

5) 基于HE图像预测肿瘤的分子特征;

6) 基于HE图像预测患者的预后;

7) 信息整合实现深层次的精准诊断。

病理诊断人工智能辅助系统发展的必要性:病理诊断人才的短缺和AI在病理诊断某些领域具有优势。

数字病理的发展为AI辅助病理诊断系统的研发奠定了基础。

AI辅助病理诊断平台需要具备以下条件

1) 较高的准确性;

2) 与传统切片显微镜诊断相比,明显缩短或者至少不延长诊断时间;

3) 应用场景简洁方便,不额外增加操作步骤;

4) 系统在不同医院病理科运行时的稳定性

目前AI在病理诊断中的研发和应用现状

1) 宫颈细胞学AI辅助病理诊断;

2) 胃肠镜活检标本AI辅助病理诊断;

3) ESD标本AI辅助大体及镜下图像复原;

4) 淋巴结转移癌 AI辅助病理诊断;

5) 乳腺癌AI辅助病理诊断;

6) 肺癌AI辅助病理诊断;

7) KI-67、HER-2、PD-L1等生物标记物阳性程度的AI辅助诊断;

8) 预测肺癌EGFR突变等肿瘤分子生物学特征AI辅助病理诊断等等。

首个进入实际临床应用的胃肠道病理AI诊断模型及其优势:与传统胃肠镜活检标本诊断流程相比大大缩短了时间

诊断示例:

胃肠道黏膜活检标本AI辅助病理诊断系统所存在的问题

1) 过于敏感,假阳性率偏高;

2) 萎缩性胃炎及其程度的判断尚无明确的标准;

3) 腺体增生程度的判断尚无明确的标准;

4) HP识别困难。

ESD标本可视化诊断系统的产品操作流程:

病理诊断AI面临的挑战

挑战1——病理影像体积巨大,存储是一个大问题;

挑战2——标本类型、染色类型多样化(组织学标本、普通HE染色、特殊染色、免疫组化染色、FISH荧光原文杂交等)

挑战3——病理形态多样性

挑战4——需要学习的内容多(以大标本为例:包括组织学类型、组织学分级、坏死的识别、脉管癌栓的识别、神经浸润、浸润深度、有无淋巴结转移、相关免疫组化染色结果判读、免疫组化染色结果与组织学形态综合分析判断、临床信息综合性分析)。

挑战5——质控、设备、技术方面的复杂性(HE切片及免疫组化染色切片的质量控制、切片扫描仪的普及程度、切片扫描速度的提高、超大容量的存储、数字化切片与PACS系统的整合、AI辅助诊断系统与HIS、PACS系统的整合、不同类型数字化切片自动归类)。

思考与对策

1) 客观认识AI在病理诊断中的应用:辅助病理诊断,不能期望太高,要求太高;

2) 病理行业协会的正确引领:优先领域选择,学习内容设计,专家团队论证,AI产品开发,AI产品多中心验证。

智慧病理的未来

总之,智慧病理的未来还是很值的憧憬、非常值得期待的。高度智能化、云端化是未来的奋斗目标。

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