Karolinska研究所的研究人员开发了一种基于人工智能的方法，用于组织病理学诊断和前列腺癌分级。通过提供更准确的诊断和更好的治疗决策，人工智能系统有可能解决当今前列腺癌组织病理学中的瓶颈之一。该研究发表在《柳叶刀》杂志上，表明该AI系统与世界领先的泌尿病理学家一样擅长识别和分级前列腺癌。
“这项研究结果表明，有可能训练出与领先专家相同水平的AI系统来检测和分级前列腺癌，”领导该研究的Karolinska研究所医学流行病学和生物统计学系副教授MartinEklund说。“这有可能显着减少尿路病理学家的工作量，并使他们专注于最困难的病例。”
当今前列腺病理学中的一个问题是活检的评估中存在一定程度的主观性。即使他们正在研究相同的样本，不同的病理学家也会得出不同的结论。这导致临床问题，医生必须根据模糊的信息选择治疗方法。在这种情况下，研究人员发现使用AI技术来提高病理学评估的可重复性的巨大潜力。
左起：KarolinskaInstitutet的研究人员PeterStrm，MartinEklund，KimmoKartasalo，HenrikOlssonochLarsEgevad。照片：StefanZimmerman。
为了训练和测试AI系统，研究人员使用数字病理扫描仪对从名年龄在50-69岁的瑞典男性中提取的份活检进行了数字化，得到高分辨率的图像。大约有6,个样本用于训练AI系统，以发现有或没有癌症的活检之间的差异。其余样本以及从其他实验室收集的其他样本集被用于测试AI系统。还将其结果与23位世界领先的尿路病理学家的评估进行了比较。这项研究是与芬兰坦佩雷大学的研究人员合作进行的。
接近完美的检测
研究结果表明，在确定样本是否包含癌症以及在活检中估计癌症肿瘤的长度时，AI系统几乎是完美的。在确定前列腺癌的严重程度（所谓的格里森评分）时，人工智能系统可与国际专家媲美。
“在对前列腺癌的严重程度进行分级时，AI与国际专家处于同一范围，这非常令人印象深刻；而在诊断方面，要确定是否为癌症，AI绝对是杰出的”，KarolinskaInstitutet的病理学教授，该研究的合著者LarsEgevad说。
泛欧验证研究正在进行中
研究人员说，最初的发现很有希望，但在临床实践中将AI系统广泛推广之前，还需要更多的验证。这就是为什么目前正在进行一项涵盖9个欧洲国家的多中心研究，并计划于年底完成。该研究由EITHealth资助，旨在训练AI系统识别来自不同实验室的活检组织中的癌症，不同类型的数字扫描仪，并且具有非常罕见的增长模式。此外，一项从年开始的随机研究将研究如何在瑞典的医疗保健系统中实施AI模型。
“基于AI的前列腺癌活组织检查评估可能会改变未来的医疗保健，”Karolinska研究所癌症流行病学教授，斯德哥尔摩S：tGran医院前列腺癌中心负责人HenrikGrnberg说。“它有可能提高诊断质量，从而以较低的成本获得更公平的护理。”
马丁·埃克伦德（MartinEklund）说：“这个想法并不是要人工智能代替人类的参与，而是要充当一个安全网，以确保病理学家不会错过某些癌症，并有助于分级的标准化。”“在当今世界上完全缺乏病理学专业知识的地区，它也可以作为替代品。”
事实：
在瑞典，前列腺癌是导致癌症死亡的主要原因。每年在欧洲和美国检查超过万例前列腺活检瑞典和国际上都缺少病理学家，在许多发展中国家，这一比例还不到每万人中一名病理学家。降低对前列腺活检的客观和可复制的病理评估的难度常常阻碍了降低前列腺癌死亡率的努力。
该研究由瑞典研究委员会，瑞典癌症协会，瑞典健康，工作生活与福利研究委员会（FORTE），瑞典电子科学研究中心，芬兰科学院，芬兰癌症协会，EmilAaltonen基金会，芬兰基金会资助。技术推广，坦佩雷技术大学工业研究基金，KAUTE基金会，Orion研究基金会，芬兰SvenskaTekniskaVetenskapsakademien，坦佩雷大学基金会，坦佩雷大学研究生院，芬兰信息技术与电子学会，世界旅游组织（TUT）世界巡回计划，欧洲研究委员会和EITHealth。