概述
这很重要,因为癌症护理涉及大量图像和数据,但迄今为止最有力的证据是检测和工作流程任务,而不是人工智能选择患者应该接受哪种治疗。
深入探讨
肿瘤学家在三个主要领域遇到人工智能:检测、治疗计划和决策支持。检测是最成熟的。在乳房X光检查方面,瑞典 MASAI 随机试验于 2023 年首次报告,发现人工智能支持的筛查比标准双读检测出更多的癌症,同时将放射科医生的屏幕阅读工作量减少了约 44%。在病理学方面,FDA 于 2021 年授权 Paige Prostate 作为首款协助病理学家读取前列腺活检的人工智能产品。研究模型还可以直接从常规染色玻片中估计微卫星不稳定性等特征,麻省理工学院和马萨诸塞州总医院的研究人员构建了 Sybil,它可以通过单次低剂量 CT 扫描来预测未来的肺癌风险。治疗计划悄然普及。自动轮廓工具绘制肿瘤和附近器官的轮廓以进行放射治疗,这项任务可能需要临床医生手工花费数小时。临床医生仍然会审查和编辑每个轮廓。治疗选择是最需要谨慎的地方。 IBM 的 Watson for Oncology 旨在提供治疗建议,但面临着与专家意见不一致以及一些不安全建议的报告,IBM 后来出售了 Watson Health 业务。教训是,对一小组假设案例和一个机构的偏好进行培训并不能产生可靠的一般建议。肿瘤委员会是外科医生、肿瘤科医生、放射科医生和病理学家一起讨论病例的地方,越来越多地使用软件来收集数据并标记与临床试验或指南路径相匹配的数据。正在测试大型语言模型来总结这些会议的记录,但幻觉或过时的事实是一个严重的风险。目前证据的主要限制是,许多研究都是回顾性的,衡量的是准确性而不是患者的结果,并且来自一些资源充足的中心。发现更多的小癌症只有在提高生存率而不是增加过度诊断时才有帮助。
战略影响
背景与规则
行业背景决定了人工智能创意能否与现实接触。
质量控制
领域约束会影响可接受的错误率和监督模型。
构建选择
成功的部署使技术能力与一线工作流程保持一致。
人工智能在肿瘤学领域的未来
近期增长最有可能发生在筛查、病理学和放射治疗工作流程中,这些工作流程中的任务被明确定义并且结果可以被检查。筛查试验的更长期随访将阐明额外的检测是否会减少间期癌症和死亡或增加过度诊断。结合图像、基因组学和记录的多模态模型是一个活跃的研究领域,但在指导治疗选择之前需要前瞻性试验。肿瘤委员会可能会更频繁地使用人工智能摘要和试验匹配,并由临床医生验证来源。公平是一个真正令人担忧的问题,因为许多模型是在大型学术中心开发的,其患者和设备可能与社区医院不匹配。
现实世界的实施
乳房筛查项目使用人工智能对乳房 X 光检查进行分类,以便可能正常的检查需要一名放射科医生,而高风险的检查则需要两名阅片员,从而减少了阅片工作量。
放射治疗团队使用自动轮廓软件在 CT 扫描中绘制出危险器官的初稿轮廓,然后由剂量师和肿瘤学家进行检查和纠正。
病理实验室使用人工智能系统突出显示数字化前列腺活检幻灯片上的可疑区域,以便病理学家仔细检查这些区域。
在每周一次的多学科会议之前,一家医院的肿瘤委员会软件将影像学、病理学、基因组学和治疗历史收集到一个仪表板中。
风险与防护栏
监管要求可能会使原本强大的原型失效。
历史数据可能会编码损害特定社区的偏见。
遗留系统可能会造成集成瓶颈和隐性成本。
实施路线图
让领域专家参与从问题框架到评估的整个过程。
在启动前设计审计跟踪和文档。
尽早验证合规性和安全义务。
分阶段推出,并具有明确的停止和回滚标准。
不断探索
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常见问题
什么是肿瘤学中的人工智能?
肿瘤学中的人工智能利用机器学习来帮助在扫描和幻灯片上发现肿瘤、估计风险、规划放射治疗并组织治疗决策信息,例如肿瘤委员会审查。这很重要,因为癌症护理涉及大量图像和数据,但迄今为止最有力的证据是检测和工作流程任务,而不是人工智能选择患者应该接受哪种治疗。
瑞典 MASAI 试验关于人工智能支持的乳腺 X 光检查报告了什么?
MASAI 是一项于 2023 年首次报告的随机试验,发现与标准双读相比,检测率更高,放射科医生的读片工作量大幅下降。
IBM Watson for Oncology 的重要教训是什么?
与专家意见不一致的建议报告,其中一些建议不安全,显示了其培训方法的局限性。 IBM 后来出售了 Watson Health 业务。
FDA 于 2021 年授权哪种产品作为第一个协助病理学家进行前列腺活检的人工智能产品?
Paige Prostate 在数字化前列腺活检幻灯片上突出显示可疑区域,以供病理学家审查。
麻省理工学院和马萨诸塞州总医院的西比尔有何预测?
Sybil 使用一张低剂量胸部 CT 来估计一个人未来患肺癌的风险。
大多数人工智能系统如何处理十亿像素全切片病理图像?
幻灯片太大而无法一次处理,因此对补丁进行编码和组合,通常会产生影响区域的热图。
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