预测准确率达94%,高于医生的84%和血液检查的68%
“为制定肝癌患者手术策略提供客观依据”
一项能够在手术中实时、准确预测肝纤维化程度的人工智能(AI)技术已被开发出来。肝纤维化程度是决定肝癌患者手术策略的关键信息。有评价指出,该技术的准确度甚至高于进行肝癌手术的外科医生。
三星首尔医院12日表示,移植外科 Park Gyuseong、Oh Namgi 教授与人工智能研究中心 Yu Hakje 博士研究团队,对2019年12月至2022年3月期间接受腹腔镜肝切除术的肝癌患者103例进行分析,开发出了肝纤维化预测人工智能。
对于肝癌患者来说,如果在手术时存在肝纤维化或肝硬化,就必须调整肝切除范围或改变手术方式,因此准确掌握肝纤维化程度极为重要。
以往为了评估纤维化程度,会在手术前进行血液检查或计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI),但其准确度有限;而组织活检不仅具有侵入性,也难以掌握整个肝脏的总体纤维化程度。基于此,外科医生一直通过手术中直接观察肝表面来做出判断,但这种方式同样具有主观性,且准确度会因经验差异而变化,存在局限。
研究团队分析了患者腹腔镜手术过程中拍摄的高清(HD)画质视频。他们将预先在 ImageNet 上训练好的深度学习模型,针对肝纤维化诊断进行再训练,使其能够自动识别肝表面的凹凸程度、颜色变化以及轮廓不规则性等特征。
结果显示,利用这一基于深度学习的人工智能模型,可以92.7%的准确率预测严重肝纤维化。该水平高于外科医生80.8%至84.4%的预测准确度以及血液检查68.0%的准确度。
研究团队解释称,外科医生在发现存在肝纤维化患者方面的敏感度超过95%,虽然很高,但由于为了患者安全往往倾向于保守判断,因此在区分无纤维化的正常肝方面,其特异度仅为61.1%至67.8%,相对较低。相反,人工智能模型的敏感度为91.8%,特异度为91.0%,展现出更为均衡的性能。
Park Gyuseong 教授表示:“本研究利用人工智能弥补了肝纤维化评估的盲区,拓展了其临床价值。期待在外科医生丰富临床经验的基础上叠加人工智能,有望成为为癌症患者制定精细化手术策略的重要基础。”
本研究结果已刊登在自然(Nature)旗下科学领域国际学术期刊《Scientific Reports》(影响因子IF=3.9)最新一期上。
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