我院醫學人工智能研究再出重大成果!首次實現深度學習在肝結節病理診斷中的臨床應用

發布人:黨委宣傳科 發布日期:2022-03-15

近日,我院病理科邵春奎教授、陳健寧副主任醫師團隊聯合清華珠三角研究院韓藍青教授團隊,首次實現人工智能技術在肝結節病理診斷中的臨床應用。該技術通過構建HnAIM模型(Hepatocellular-nodular artificial intelligence model)智能診斷肝細胞結節,達到了高年資病理醫師的診斷水平,可有效輔助病理診斷,成果發表在國際胃腸肝病學頂級雜志《Gastroenterology》 (IF=22.682)。

中山大學附屬第三醫院病理科邵春奎教授、陳健寧副主任醫師及清華珠三角研究院韓藍青教授為共同通訊作者,中山大學附屬第三醫院病理科成娜、中山大學附屬第七醫院消化中心任勇為共同第一作者。

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圖1 在線發表文章頁面

(論文鏈接:https://doi.org/10.1053/j.gastro.2022.02.025)

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肝細胞癌是最常見的原發性肝癌,早期肝細胞癌的診斷與鑒別診斷一直是醫學界所面臨的重要挑戰。研究回顧性收集了中山三院天河院區、粵東院區5種肝結節病變(高分化肝細胞癌WDHCC、高級別異型增生結節HGDN、低級別異型增生結節LGDN、局灶性結節狀增生FNH,肝細胞腺瘤HCA)和2種背景肝組織(肝硬化NC、相對正常肝組織NNL)的手術切除標本462例(649張病理玻片,120,530 patches),利用深度學習技術構建HnAIM模型。該模型在中山三院嶺南院區和佛山市第一人民醫院、廣州市第一人民醫院等264例樣本上進一步驗證了診斷效能及泛化能力,外部驗證準確率高達93.5%。

研究成果對于臨床疑難病例的診斷意義重大,其與醫師協同可以提高肝結節病理診斷的效率和質量,減少診斷性手術比例,大大節約時間和人力成本,特別是對肝臟病理專家缺乏的地區或基層醫院有重大的推廣意義。

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圖2 基于全切片數字化圖像及深度學習構建肝細胞結節病理診斷模型

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2018年,中山三院與清華珠三角研究院聯合成立“醫學人工智能中心”,中心與各臨床學科緊密合作產出了一系列高水平科研成果,分別在Gut、JACI (Journal of Allergy and Clinical Immunology)、the Lancet Digital Health和EBioMedicine等各領域頂級期刊發表論文近20篇,獲得廣東省重點研發、廣州市重點研發項目、廣州市科技重點項目等課題10余項,申請相關發明專利10余項。上述成果的產出得益于醫院在醫學人工智能領域的提前布局和對接國家重大需求的快速響應。

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圖3 中山三院與清華珠三角研究院聯合成立醫學人工智能中心

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2021年,中山三院醫學人工智能中心與臨床數據中心融合并更名為“大數據人工智能中心”。中心作為醫院三大支撐平臺之一肩負著推動全院醫學大數據和人工智能研究和應用的重任。中心將充分利用醫院豐富的醫療資源和多個學科群的優勢特色,依托清華珠三角研究院、清華大學、中山大學計算機學院、中國聯通和中國平安等單位的技術支持,著力建設醫療影像輔助診療平臺、人工智能技術服務平臺和專業技術人才培訓平臺,更好地落實醫院“十四五”發展規劃,支撐醫院“一體兩翼、三城四院”戰略布局,為患者和醫生提供智能化、便捷化的醫療應用和醫療服務,推動醫院數字化轉型,不斷提升健康服務能力和水平,努力打造現代化智慧醫院和醫學領域人工智能應用的區域性示范基地。