研究利用人工智能对抗乳腺癌

大挑战研究利用人工智能对抗乳腺癌
人工智能算法在简单的乳腺癌图像补丁上表现良好,比如这些。来源:皮特里克等人,

根据世界卫生组织的数据,乳腺癌最近已经超过肺癌,成为全球最常见的癌症。为了推进与乳腺癌的斗争,2019年国际医学影像学会(SPIE Medical Imaging 2019)发起了“乳房路径q挑战赛”,以支持评估乳腺癌病理的计算机辅助诊断的发展。

参与者的任务是开发一种自动分析乳腺组织显微镜图像的方法,并根据肿瘤细胞含量对其进行排名,以提供一个可靠的评估分数。据SPIE报道医学影像杂志(JMI),该挑战产生了令人鼓舞的结果,指明了一条通往整合的道路(AI)简化临床评估

新辅助治疗的医学影像学

对于大型或侵袭性乳腺癌的治疗,通常会将乳房切除术作为最可靠的治疗方法。然而,被称为“新辅助治疗”的治疗可以减少肿瘤的大小、密度和扩散,使患者适合乳房保留手术而不是乳房切除术。

医学成像使医生能够评估新辅助治疗的效果。虽然分析医学图像用于癌症检测的过程通常是手动执行的,并依赖于专家对复杂组织结构的解释,机器学习算法用于识别可以增加这些过程的可靠性和效率。除了减少人类病理学家固有的可变性之外,像这样的全自动方法有望提高图像分析的速度。

大挑战研究利用人工智能对抗乳腺癌
这些图像补丁给提交的算法在区分健康细胞和癌症细胞方面带来了最大的困难。来源:Petrick et al。

集中注意力,国际合作

来自全球12个不同国家的39个团队参加了“胸路q”挑战赛。总共开发、验证和测试了100种算法。团队能够将他们的算法与来自学术界、工业界和政府的其他算法进行比较,这是由大挑战框架构建的,该框架需要一组共享的源数据。

大多数团队都使用了机器学习算法的集成,而不是将自己局限于单一的AI架构。顶级算法的表现水平与为研究提供参考标准的病理学家相当,而且表现最好略高于病理学家的分数。算法通常在较容易的图像补丁上表现良好,但在较难的补丁上表现不佳——在这些补丁上AI对病理学家尤其有益。

“胸路问”挑战赛之所以成功,是因为组委会汇集了多个领域的专家。根据美国FDA设备和放射健康中心成像、诊断和软件可靠性部门副主任、BreastPathQ挑战小组代表Nicholas Petrick的说法,先进的协作基础意味着参与者能够快速有效地解决任务,访问数据集,并开发他们的算法。


进一步探索

新技术可以检测出乳腺癌的预警信号

更多信息:Nicholas Petrick等,spy - aapm - nci BreastPathQ挑战:新辅助治疗后乳腺癌组织学图像中肿瘤细胞定量评估的图像分析挑战,医学影像杂志(2021)。jmi.8.3.034501 DOI: 10.1117/1.
所提供的学报
引用:研究利用人工智能对抗乳腺癌(2021年,5月10日)检索自2021年5月19日//www.pyrotek-europe.com/news/2021-05-harnesses-ai-breast-cancer.html
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