AI model improves breast cancer detection on mammograms
來源: 至顶网
大數據、雲端運算、人臉辨識、自動駕駛,近年來這些耳熟能詳的人工智慧科技,正在悄然改變著我們的生活。英特爾作為全球領先的科技公司,一直致力於人工智慧技術的發展。金秋十月,2018年《時尚健康》「粉紅絲帶運動」國際乳癌防治月來臨了,英特爾公司本著「愛護乳房,AI 不宜遲」的理念,攜手醫學影像人工智慧高新技術企業,共同開發「人工智慧乳腺全週期健康管理系統」, 助力乳癌早期篩查以及診治,為廣大女性提供健康保障。
近年來,隨著《時尚健康》「粉紅絲帶運動」的公益宣傳持續傳播,以及公眾健康意識的不斷提升, 人們對乳癌防治的認知日益提高。關於乳癌的早期篩查,以及治療方面有沒有新的進展呢?答案不言而喻,就是人工智慧的應用!
那麼,人工智慧技術是怎樣和乳癌的診治相關聯呢,我們還是要從乳癌說起。對岸中國乳癌發病率,已佔據女性惡性腫瘤的首位,由其導致的死亡率也排在了腫瘤致死排名的前十位。乳癌的早期發現,早期治療能夠明顯提高病人的治癒率,以及存活率。
目前乳癌沒有確定的預防措施,因此在適齡女性以及高危人群中,展開定期大規模防癌篩查,以發現更多的早期病例,把腫瘤消滅在萌芽狀態相當重要。
乳癌的常用篩查方法有以下幾種:
1. 乳房自檢及臨床乳防檢查(CBE)
其缺點為針對早期體積較小的腫瘤容易漏診,因此整體診斷敏感度較低。
2.乳防鉬靶 X 線檢查(MAM)
微鈣化是乳癌的一個重要特徵,近一半的乳癌在早期 X 線片上,可見細顆粒鈣化集簇表現。然而 MAM 亦有局限性,在致密型乳房病例,其診斷率明顯下降,造成漏診,而對岸中國有近 30% 女性屬於致密型乳房。
3.乳房超音波檢查(BUS)
BUS可以較好的顯示乳防腫瘤的特徵,能鑒別 X 線片上,無法顯影的腫物,但其對於僅以微鈣化為影像學表現的導管原位癌敏感性差。而且,超音波檢查依賴操作醫生的水準,診斷準確性受主觀影響大。
4.乳腺核磁共振成像(MRI)
MRI 可以清晰的顯示軟組織影,並且無輻射,還可以發現除原發灶外的額外病灶及周邊淋巴轉移灶。因此 MRI 對乳房術前檢查術後復查評估等方面有意義。
透過上述方法可以看出,除乳房自檢及臨床乳房檢查外,其餘方法均有較客觀的影像學資料, 但是影像科醫生每天要處理,和瀏覽成千上萬幅影像圖片,工作強度非常大。
同時,有些病灶的影像學表現比較複雜,即使是經驗豐富的醫生,面對海量的數據,難免會因為視覺疲勞等原因,出現判斷偏差,可能會影響診斷結論的準確性。將這些影像學及臨床資料匯集,就為人工智慧技術提供了大數據基礎。
人工智慧的影像辨識和深度學習能力,能夠幫助醫生篩除正常影像,著重標注疑似病灶的區域,讓影像科醫生審片更加精準高效,人工智慧在影像辨識的速度上勝於人工操作,同時也有利於臨床醫生制訂針對性的治療方案, 特別對於偏遠地區和基層醫生而言,這一技術的應用更加意義重大。
英特爾技術團隊和匯醫慧影緊密合作,幫助提升乳癌篩查的檢測精度和效率。將用於乳癌篩查的深度學習模型,應用在英特爾至強可擴展處理器平台上,大幅度提升了數據的處理和推理效率,這得益於至強可擴展處理器平台的多數據流處理機制,和對軟體框架的性能優化:
人工智慧從至強開始:英特爾的至強伺服器提供全 CPU 統一架構處理,除了單晶片 20 核心 40 線程的處理器硬體,還支持優化的 Math Kernel Library 數學核心計算庫和深度學習框架,開發者可以在這一平台上,實現不同深度學習算法的移植、優化和重新佈署。
海量數據處理能力強:人工智慧技術可以進行多模態影像數據融合、多維度、立體化進行數據融合分析,為乳癌的診斷及治療提供全面的個體化的綜合資訊。針對來自多個醫療中心的海量影像數據,英特爾至強伺服器提供最高達 768GB 的超大內存,配合多核心多線程處理能力,對乳房採集影像進行像素級別的特徵辨識,在紛紛擾擾的世界中尋找蛛絲馬跡,發現潛在問題。
數據辨識更加精準:匯醫慧影公司曾在胸部結節、神經系統、甲狀腺等多器官系統影像,與全球頂級醫院的影像及專科醫生進行過人機讀片對比,經過深度學習的人工智慧系統,讀片準確率達到 90%。英特爾至強伺服器,可將深度網路模型優化並將數據集進一步加強,也將會繼續幫助提高該辨識準確率,其對數據的分析和比較「眼力」,早已突破人類極限,達到醫療影像辨識的新高度。
數據分析的高效快捷:英特爾至強伺服器支持完整的數據處理,及深度學習工具鏈,就像一台無級變速的變速箱,英特爾的工程師將各個數據處理環節進行了優化,並採用了 Multi-Stream 多數據流並行處理技術,使得數據處理更加流暢,效率大幅提升。經過匯醫慧影的測試,基於英特爾至強 CPU 的全過程數據處理效率大幅提升,人工智慧影像分析速度遠超傳統的數據處理方案。
方案佈署更加方便:英特爾還將與匯醫慧影公司進一步開發「人工智慧乳房全週期健康管理系統」, 提供可靠的端到端的人工智慧解決方案。分為三個階段:第一階段,人工智慧參與乳防影像判讀,覆蓋大量人群。第二階段,人工智慧輔助臨床決策,結合影像組學,提供非常精準的臨床決策依據。第三階段,根據術後復查數據,人工智慧參與動態監控,患者自助式參與治療。英特爾至強伺服器的統一架構,將大大降低佈署和維護成本,對於一項醫療服務的持續佈署和優化具有重大意義。
21世紀是屬於生命科學的世紀!未來,英特爾的人工智慧還將在智慧醫療領域發揮更大的作用, 致力解決人類面臨的大問題,加速行業轉型,更好地幫助醫生,造福廣大患者。
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