AI model improves breast cancer detection on mammograms
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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