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。目前，內(nèi)鏡檢查及活檢仍是上消化道癌早期診斷的金標準。但是我國的內(nèi)鏡醫(yī)生十分短缺，人才缺口巨大，遠遠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%，嚴重制約了療效的提高。因此，尋找更為準確有效的早診方法，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，徐瑞華教授帶領(lǐng)由數(shù)十位專家組成的團隊開展了多學科聯(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）。經(jīng)臨床實踐數(shù)據(jù)驗證，該系統(tǒng)對上消化道腫瘤的診斷敏感性高達90%以上。10月4日，相關(guān)研究成果正式在線發(fā)表于腫瘤學頂尖期刊《柳葉刀.腫瘤》（2018年影響因子35.386）。

人工智能如虎添翼，實時指導(dǎo)精準診斷

據(jù)徐瑞華教授介紹，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)生進行內(nèi)鏡檢查的同時自動捕獲圖像并進行云端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”帶來的遺漏關(guān)鍵信息的可能性。該系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，相當于一個頂尖的內(nèi)鏡專家在實時指導(dǎo)內(nèi)鏡檢查操作，極大地加快了內(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確率提供了可行方案。

云端平臺智慧多能，開放網(wǎng)站免費共享

該云診斷平臺可以自動捕獲內(nèi)鏡檢查圖像上傳至云端進行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。該系統(tǒng)還集成了培訓功能，臨床醫(yī)生可以通過復(fù)習并重新評估已存儲的圖片，來進行模擬診斷積累經(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)生及研究者進行內(nèi)鏡診斷培訓。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確性。

AI+國內(nèi)頂尖團隊，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)的識別和深度學習，該系統(tǒng)對癌變的診斷準確率可以達到96%，對早期（I期）病變的識別率可以達到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)的性能進行深入的驗證，由我校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確率達90%以上，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)驗證診斷準確率為95.5%，前瞻性數(shù)據(jù)驗證診斷準確率為92.7%，外部數(shù)據(jù)驗證診斷準確率為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。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?shù)男Ч＿@一鼓舞人心的結(jié)果顯示，該系統(tǒng)的推廣相當于為基層醫(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。

我校腫瘤防治中心還充分利用泛中南地區(qū)腫瘤專科聯(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、促進腫瘤規(guī)范化治療、推動分級診療的實現(xiàn)，具有十分重大的意義。

徐瑞華教授指出，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。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1470204519306370