余玥,張曉琨
(北京城市系統(tǒng)工程研究中心,北京 100035)
人工智能又稱(chēng)之為機(jī)器智能,是計(jì)算機(jī)科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科相互滲透而發(fā)展的綜合性學(xué)科。人工智能是目前極為焦點(diǎn)的一個(gè)研究領(lǐng)域,其研究涉及的面十分廣泛[1]。近期,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面,人工智能發(fā)揮極大的作用。乳腺癌是社會(huì)重大公共衛(wèi)生問(wèn)題,是威脅女性身心健康的常見(jiàn)的一種惡性腫瘤。本研究主要從腫瘤診斷、藥物研發(fā)等方面,對(duì)人工智能的應(yīng)用情況綜述如下。
乳腺癌是在多種致癌因子作用下,乳房腺上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞增生失控。當(dāng)乳腺癌細(xì)胞發(fā)生突變后,其正常細(xì)胞特性會(huì)喪失,致使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生紊亂,細(xì)胞連接也發(fā)生松散,增加了癌細(xì)胞脫離發(fā)生率,脫落的癌細(xì)胞會(huì)隨著淋巴液、血液等循環(huán),癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移,增加了該疾病治療難度。誘發(fā)乳腺癌發(fā)生的因素包括絕經(jīng)晚、遺傳因素、電離輻射等,患者以乳腺疼痛、腋窩淋巴結(jié)腫大、乳腺腫塊、乳頭溢液等為主要臨床表現(xiàn),乳腺癌的診斷主要包括兩個(gè)方面,一方面是自我診斷,另一方面是實(shí)驗(yàn)室診斷,自我診斷主要包括視察、觸查、平臥檢查;實(shí)驗(yàn)室診斷主要包括乳腺鉬靶攝片、活組織病理檢查、超聲顯像、乳腺導(dǎo)管內(nèi)窺鏡檢查等。在治療方面,主要是根據(jù)患者自身情況、腫瘤分期等,酌情應(yīng)用放化療、手術(shù)、生物靶向、中醫(yī)輔助治療等。
2.1 影像學(xué)診斷 乳腺癌常用的臨床檢查、診斷的方法主要包括MRI、X線(xiàn)攝影等,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)(CAD)在乳腺癌診斷中得到廣泛的應(yīng)用。CAD技術(shù)是指通過(guò)影像學(xué)、醫(yī)學(xué)圖像處理計(jì)數(shù)等,對(duì)患者的病變情況進(jìn)行分析、判定,幫助影像科醫(yī)生找出病灶,防止因醫(yī)師臨床經(jīng)驗(yàn)不足而導(dǎo)致誤診,最大程度保證檢驗(yàn)準(zhǔn)確率。
2.2 病理診斷 乳腺癌臨床診斷多通過(guò)評(píng)估患者乳腺癌淋巴結(jié),但該項(xiàng)檢查耗費(fèi)的時(shí)間、精力均較大,如果患者病灶轉(zhuǎn)移小,則不容易對(duì)其進(jìn)行診斷。人工智能技術(shù)的發(fā)展,可以對(duì)最終閱片階段,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)圖片進(jìn)行智能處理,保證病理診斷的精準(zhǔn)性[2]。與人類(lèi)傳統(tǒng)技術(shù)診斷比較,應(yīng)用人工智能技術(shù)在乳腺癌病理方面的診斷效果更佳,但是人工智能并不能直接取代傳統(tǒng)的技術(shù)診斷。對(duì)于人工智能,缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn),對(duì)異常分類(lèi)不能予以準(zhǔn)確診斷,因此,為提高人工智能技術(shù)的準(zhǔn)確性,臨床多將人工智能技術(shù)作為臨床檢驗(yàn)科醫(yī)生的輔助工具,兩者通過(guò)結(jié)合,對(duì)臨床疾病進(jìn)行診斷。
在2008年,美國(guó)生物制藥公司開(kāi)發(fā)出一個(gè)人工智能平臺(tái),該平臺(tái)主要是同對(duì)腦瘤、胰腺癌等患者組織樣本進(jìn)行快速篩選,找出相應(yīng)基因組信息、生物分子代謝途徑之間的各種差異,從而確定潛在的藥物靶點(diǎn)。藥物治療是乳腺癌常見(jiàn)的治療方法,研發(fā)新型的治療藥物是臨床關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于藥物研發(fā),通過(guò)人工智能技術(shù),可以快速得到數(shù)據(jù),并以該數(shù)據(jù)作為起點(diǎn),生成一系列假定靶點(diǎn),將該方法與常規(guī)藥物研發(fā)比較,其優(yōu)勢(shì)在于可以最大程度減少研發(fā)成本。了解腫瘤產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制也是研發(fā)新型腫瘤藥物的新方法,通過(guò)掌握耐藥性的機(jī)制,獲得腫瘤基因數(shù)據(jù),并對(duì)其分析,從而預(yù)測(cè)腫瘤耐藥性的藥物[3]。在人工智能技術(shù)下,研發(fā)新型的抗癌藥物。
有關(guān)學(xué)者曾指出,應(yīng)用支持向量機(jī)(SVM)預(yù)測(cè)模型,可以對(duì)乳腺癌患者術(shù)后5年復(fù)發(fā)情況進(jìn)行觀(guān)察[4]。有關(guān)學(xué)者采取模糊邏輯選擇方法,在人工智能篩選下,對(duì)乳腺癌基因特征進(jìn)行分析,運(yùn)用乳腺癌病理學(xué)分級(jí),對(duì)患者預(yù)后情況進(jìn)行評(píng)估[5]。筆者對(duì)人工智能用于乳腺癌多方面的應(yīng)用進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)影像學(xué)檢查、病理學(xué)診斷、藥物研發(fā)是人工智能應(yīng)用作為廣泛的領(lǐng)域,而上述項(xiàng)目也是乳腺癌診斷的重要組成,筆者認(rèn)為,只要不斷完善人工智能技術(shù),在將來(lái)定會(huì)發(fā)揮更大的作用。
現(xiàn)階段,人工智能在臨床醫(yī)師對(duì)患者診斷方面提供極大的輔助作用,提高了臨床診斷的準(zhǔn)確率,但對(duì)于傳統(tǒng)醫(yī)師對(duì)患者的溝通、安撫、對(duì)患者隱私保護(hù)等方面,人工智能尚不能替代,且人工智能應(yīng)用后,就診費(fèi)用提高,導(dǎo)致部分患者經(jīng)濟(jì)條件不允許,不能得到廣泛的應(yīng)用。
綜上所述,人工智能技術(shù)用于乳腺癌診療領(lǐng)域是一種趨勢(shì),且取得一定成就,相信隨著技術(shù)的不斷完善和提高,人工智能技術(shù)會(huì)在更多領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。