據(jù)國家癌癥中心統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球約50%的上消化道癌（包括食管癌、胃癌等）發(fā)生在中國，其中超過85%的患者在確診時已為中晚期，每年因此導(dǎo)致的死亡病例超過40萬。早期上消化道癌患者五年生存率超過 90%，而晚期患者的五年生存率則小于10%。
腫瘤早診的“火眼金睛”——徐瑞華教授團(tuán)隊成功研發(fā)上消化道腫瘤內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)-肽度TIMEDOO腫瘤早診的“火眼金睛”——徐瑞華教授團(tuán)隊成功研發(fā)上消化道腫瘤內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)-肽度TIMEDOO因此，上消化道癌的早期診斷早期治療是提高療效的關(guān)鍵。目前，內(nèi)鏡檢查及活檢仍是上消化道癌早期診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。但是我國的內(nèi)鏡醫(yī)生十分短缺，人才缺口巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足臨床實際需求；而另一方面，由于早期上消化道癌常缺乏典型的內(nèi)鏡下表征，極易漏診；加之不同級別醫(yī)院的內(nèi)鏡醫(yī)生水平差異很大，導(dǎo)致我國早期上消化道癌的檢出率低，早診率不到10%，嚴(yán)重制約了療效的提高。尋找更為準(zhǔn)確有效的早診方法，通過推廣應(yīng)用至基層醫(yī)療機構(gòu)，促進(jìn)其上消化道癌內(nèi)鏡早診水平與優(yōu)勢中心的同質(zhì)化，成為了目前改善上消化道腫瘤療效與預(yù)后的關(guān)鍵問題之一。
針對上消化道癌內(nèi)鏡早診這一臨床難點問題，為積極響應(yīng)和落實“健康中國2030”規(guī)劃綱要和大力發(fā)展人工智能的國家重要戰(zhàn)略部署，我國消化道腫瘤領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物徐瑞華教授帶領(lǐng)由數(shù)十位專家組成的團(tuán)隊開展了多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過不懈努力，成功自主研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的上消化道癌內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)（GRAIDS）。
腫瘤早診的“火眼金睛”——徐瑞華教授團(tuán)隊成功研發(fā)上消化道腫瘤內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)-肽度TIMEDOO

經(jīng)臨床實踐數(shù)據(jù)驗證，對上消化道腫瘤的診斷敏感性高達(dá)90%以上。2019年10月4日，相關(guān)研究成果《人工智能實時輔助內(nèi)鏡早期診斷上消化道腫瘤：一項多中心、病例對照、診斷性研究》正式在線發(fā)表于全球頂尖學(xué)術(shù)期刊《柳葉刀·腫瘤學(xué)》（2018 IF=35.386，原文鏈接可點擊文末閱讀原文）上，文章通訊作者為徐瑞華教授，共同第一作者是駱卉妍副教授、徐國良教授、李超峰工程師、賀龍君主治醫(yī)師、羅琳娜博士和王梓賢博士。這一文章的發(fā)表，標(biāo)志著我國科學(xué)家在探索人工智能腫瘤學(xué)領(lǐng)域臨床轉(zhuǎn)化和落地應(yīng)用方面邁出了國際領(lǐng)先的一步。

腫瘤早診的“火眼金睛”——徐瑞華教授團(tuán)隊成功研發(fā)上消化道腫瘤內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)-肽度TIMEDOO腫瘤早診的“火眼金睛”——徐瑞華教授團(tuán)隊成功研發(fā)上消化道腫瘤內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)-肽度TIMEDOO
人工智能如虎添翼
實時指導(dǎo)精準(zhǔn)診斷
據(jù)徐瑞華教授介紹，該系統(tǒng)在深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上開發(fā)出多項創(chuàng)新技術(shù)，能夠針對內(nèi)鏡圖像部位多、疾病種類多、癌變表現(xiàn)多樣化情況下實現(xiàn)高準(zhǔn)確性，能夠在高度復(fù)雜人-機協(xié)同的臨床實操環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定的預(yù)測；同時該系統(tǒng)的速度非常快，一臺配置單GPU卡的普通服務(wù)器即可達(dá)到每秒118張圖像的處理能力，處理延時低于10ms。該智能輔助系統(tǒng)具有實時活檢部位精確提示、內(nèi)鏡檢查智能質(zhì)控和自動采圖等功能，在醫(yī)生進(jìn)行內(nèi)鏡檢查的同時自動捕獲圖像并進(jìn)行云端AI分析，實時提示精確的可疑病灶區(qū)域，指導(dǎo)內(nèi)鏡醫(yī)生選擇活檢部位；在檢查過程中，該系統(tǒng)能對檢查時間和檢查部位進(jìn)行質(zhì)控，減少遺漏關(guān)鍵信息，提高檢查質(zhì)量；在臨床操作中，該系統(tǒng)還能夠依據(jù)指南要求自動采圖存儲，減少醫(yī)生“一心兩用”、“手腳并用”帶來遺漏關(guān)鍵信息的可能性。該系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，相當(dāng)于一個頂尖的內(nèi)鏡專家在實時指導(dǎo)內(nèi)鏡檢查操作，極大的加快了內(nèi)鏡檢查的速度并提高了活檢的陽性率，為優(yōu)化內(nèi)鏡醫(yī)生工作模式，提高內(nèi)鏡檢查效率和診斷準(zhǔn)確率提供了可靠的解決方案。
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徐瑞華教授與團(tuán)隊成員進(jìn)行項目研究分析
云端平臺智慧多能
開放網(wǎng)站免費共享
該研究構(gòu)建了基于云技術(shù)的多中心上消化道癌內(nèi)鏡AI診斷平臺，平臺可以自動捕獲內(nèi)鏡檢查圖像上傳至云端進(jìn)行AI分析，實時向操作者反饋提示可疑病灶區(qū)域，指導(dǎo)操作者更有針對性的選擇活檢部位，提高活檢陽性率。值得一提的是，該系統(tǒng)還集成了培訓(xùn)功能，臨床醫(yī)生可以通過復(fù)習(xí)并重新評估已存儲的圖片，來進(jìn)行模擬診斷積累經(jīng)驗，提高技術(shù)水平，減少上消化癌的漏診率。并可通過建立的開放性百萬級大規(guī)模內(nèi)鏡圖像數(shù)據(jù)庫（存儲內(nèi)鏡圖片超過100萬張），對初級醫(yī)生及研究者進(jìn)行內(nèi)鏡診斷培訓(xùn)。臨床醫(yī)生和患者還可通過公共網(wǎng)站（http://graids.sysucc.org.cn），免費訪問開放共享的GRAIDS系統(tǒng)，并根據(jù)提示自行上傳內(nèi)鏡圖片，重新評估已有診斷的準(zhǔn)確性。腫瘤早診的“火眼金睛”——徐瑞華教授團(tuán)隊成功研發(fā)上消化道腫瘤內(nèi)鏡AI輔助診斷系統(tǒng)-肽度TIMEDOO
GRAIDS系統(tǒng)在內(nèi)鏡檢查中實時識別上消化道癌性病變
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多中心人工智能內(nèi)鏡輔助診斷云平臺的三大功能—指導(dǎo)診斷、專業(yè)培訓(xùn)和開放共享
AI+國內(nèi)頂尖團(tuán)隊
助力基層快速提升
通過前期完成的5萬余張上消化道癌患者和12萬余張正常人內(nèi)鏡圖像數(shù)據(jù)的識別和深度學(xué)習(xí)，該系統(tǒng)對癌變的診斷準(zhǔn)確率可以達(dá)到96%，對早期（I期）病變的識別率可以達(dá)到90%以上，初步顯示出應(yīng)用于上消化道癌早診的巨大潛力。為了對該系統(tǒng)的性能進(jìn)行深入的驗證，由中山大學(xué)腫瘤防治中心牽頭聯(lián)合全國5家不同地區(qū)、不同級別的醫(yī)院進(jìn)行多中心研究，采用該系統(tǒng)對其提供的來自84,424例患者的共1,036,496張內(nèi)鏡圖像進(jìn)行了識別和分析。最終結(jié)果顯示該系統(tǒng)對上消化道癌的診斷準(zhǔn)確率達(dá)90%以上，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)驗證診斷準(zhǔn)確率為95.5%，前瞻性數(shù)據(jù)驗證診斷準(zhǔn)確率為92.7%，外部數(shù)據(jù)驗證診斷準(zhǔn)確率為91.5%至97.7%，其診斷靈敏度（94.2%）與專家級的內(nèi)鏡醫(yī)師（94.5%）相當(dāng)。更重要的是，在GRAIDS的幫助下，可提升專家的診斷靈敏度至0.984，而低年資醫(yī)生的診斷靈敏度將提升到與專家獨自判讀時相當(dāng)?shù)男Ч?。這一鼓舞人心的結(jié)果顯示，該系統(tǒng)的推廣相當(dāng)于為基層醫(yī)院送去了一位內(nèi)鏡專家，在有效幫助基層醫(yī)院內(nèi)鏡醫(yī)師提高上消化道癌的診斷準(zhǔn)確率的同時，還顯著的節(jié)約了內(nèi)鏡檢查時間、提高了檢查效率。中山大學(xué)腫瘤防治中心還充分利用泛中南地區(qū)腫瘤?？坡?lián)盟這一平臺，與8省15家醫(yī)院簽署了《上消化道腫瘤人工智能診療決策系統(tǒng)的研發(fā)及推廣應(yīng)用》合作協(xié)議，希望能進(jìn)一步整合聯(lián)盟單位的臨床資源和數(shù)據(jù)信息，加快該系統(tǒng)的完善和推廣應(yīng)用。接下來還將進(jìn)一步建立上消化道腫瘤診療相關(guān)多場景、多模態(tài)的人工智能診療模型和應(yīng)用系統(tǒng)，形成全國首個覆蓋常見上消化道腫瘤篩查、診斷、治療全過程的人工智能診療決策系統(tǒng)，并對社會開放共享。目前，該系統(tǒng)已首批在梧州市紅十字會醫(yī)院、揭陽市人民醫(yī)院、粵北人民醫(yī)院、普寧市人民醫(yī)院和江西省腫瘤醫(yī)院落地應(yīng)用，并將在泛中南地區(qū)腫瘤專科聯(lián)盟成員單位進(jìn)一步推廣應(yīng)用，這對于提高我國上消化道腫瘤的早診早治水平、促進(jìn)腫瘤規(guī)范化治療、推動分級診療的實現(xiàn)，將具有十分重大的意義。
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GRAIDS在基層醫(yī)院的推廣應(yīng)用情況
徐瑞華教授指出，在國家863課題資助下，中山大學(xué)腫瘤防治中心正在建設(shè)腫瘤醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中心，并已建成了多個專病大數(shù)據(jù)庫，制定了結(jié)直腸癌等數(shù)個癌種的標(biāo)準(zhǔn)大數(shù)據(jù)集；成立了人工智能實驗室，通過緊密有機的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，有力的推動了人工智能在腫瘤學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，已經(jīng)并即將產(chǎn)生一系列開創(chuàng)性的成果。該上消化道腫瘤人工智能診療決策系統(tǒng)的成功研發(fā)和推廣，能夠明顯提高基層醫(yī)療機構(gòu)的腫瘤診斷水平，推動不同級別醫(yī)院腫瘤診療水平的同質(zhì)化，解決醫(yī)療資源供需嚴(yán)重失衡以及地域分配不均等問題，讓優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉到基層，讓更多群眾享受到普惠醫(yī)療的好處。此外，腫瘤人工智能診療技術(shù)的發(fā)展，有助于將防癌戰(zhàn)線進(jìn)一步前移，為腫瘤臨床防治帶來革命性的改變，在節(jié)約大量公共衛(wèi)生資源、實現(xiàn)巨大經(jīng)濟(jì)社會價值的同時，還將為實現(xiàn)健康中國的中國夢提供重要而強大的保障。
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上消化道腫瘤內(nèi)鏡人工智能輔助診斷系統(tǒng) 研究團(tuán)隊部分成員
作者介紹：
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徐瑞華，教授，博士生導(dǎo)師，醫(yī)學(xué)博士，中山大學(xué)腫瘤防治中心主任、院長、所長，華南腫瘤學(xué)國家重點實驗室主任，腫瘤醫(yī)學(xué)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心主任，國家新藥（抗腫瘤藥物）臨床試驗中心主任，入選國家百千萬人才工程，國務(wù)院政府特殊津貼專家，南粵百杰?，F(xiàn)任教育部科技委生物與醫(yī)學(xué)學(xué)部委員，中國抗癌協(xié)會副理事長，中國臨床腫瘤學(xué)會候任理事長，中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會副理事長，廣東省抗癌協(xié)會理事長，中國抗癌協(xié)會第一屆靶向治療專委會主任委員，中國臨床腫瘤學(xué)會胃癌專家委員會主任委員，中國臨床腫瘤學(xué)會腸癌專家委員會候任主委?！禖ancer Communications》主編。長期從事消化道腫瘤早診、個體化治療及抗癌藥物研究。共發(fā)表論文300余篇，其中通訊或第一作者的SCI論文160余篇（IF>10共21篇）。有多篇文章發(fā)表于國際重要學(xué)術(shù)期刊上，如《自然 · 材料學(xué)》、《柳葉刀 · 腫瘤學(xué)》、《臨床腫瘤學(xué)》等國際重要學(xué)術(shù)期刊。

來源：中山大學(xué)腫瘤防治中心訂閱號

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