皮膚癌在美國(guó)是一種高發(fā)疾病,每年都有 500 萬(wàn)人被診斷患有此病,全美衛(wèi)生系統(tǒng)為此要花掉 80 億美元,而這 500 萬(wàn)人中有超過(guò) 10 萬(wàn)例都是皮膚癌中致死率最高的黑色素瘤,它每年都會(huì)奪走超過(guò) 9 千條性命,而且這一數(shù)字還在逐年攀升。
在世界范圍內(nèi)看,黑色素瘤也是公共健康的大敵。在澳大利亞,每年都有超過(guò)1.3萬(wàn)新增黑色素瘤患者,致死人數(shù)更是達(dá)到每年 1600 人(澳大利亞人口很少)。在歐洲,每年黑色素瘤每年則會(huì)奪走 2 萬(wàn)人的生命。
為了遏制黑色素瘤不斷攀高的死亡率,醫(yī)學(xué)專家需要與時(shí)間賽跑,盡早確診病人皮膚癌的類型。數(shù)據(jù)顯示,如果能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)癥治療,病人五年內(nèi)的成活幾率超過(guò) 98 % 。不過(guò),一旦癌細(xì)胞擴(kuò)散到病人的淋巴系統(tǒng),成活幾率馬上就會(huì)降到 16 % 以下。
科技的發(fā)展為醫(yī)生提供了非常有效的工具。如今專業(yè)的皮膚科醫(yī)生可以利用名為“皮膚鏡”(Dermoscopy)的影像技術(shù)提早發(fā)現(xiàn)黑色素瘤,但這種方法依然面臨兩大挑戰(zhàn)。
首先,醫(yī)學(xué)界能掌握此類技術(shù)的專業(yè)醫(yī)生數(shù)量嚴(yán)重不足,因此在許多偏遠(yuǎn)地區(qū)病人的病情會(huì)被耽誤。如何讓此類診斷方式常態(tài)化、廉價(jià)化是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界最大的挑戰(zhàn)。
其次,人非圣賢,孰能無(wú)過(guò),在診斷過(guò)程中發(fā)生誤診是常事。數(shù)據(jù)顯示,想確診一例黑色素瘤,至少要進(jìn)行九次手術(shù)活檢。而手術(shù)活檢不但會(huì)給病人帶來(lái)巨大的身體疼痛,還會(huì)浪費(fèi)大量金錢。
因此,針對(duì)這兩項(xiàng)挑戰(zhàn)醫(yī)學(xué)界需要加大創(chuàng)新力度,提高黑色素瘤診斷的準(zhǔn)確度。人類醫(yī)學(xué)發(fā)展至今,血檢一直是有效方式之一,而且這種方式快捷方便,普通醫(yī)生只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單訓(xùn)練就能在本地醫(yī)療機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室完成檢驗(yàn)工作。檢驗(yàn)完成后,數(shù)據(jù)就能成為主治醫(yī)師下達(dá)診斷通知書的重要參考??上У氖?,如今醫(yī)學(xué)界針對(duì)黑色素瘤還沒有可靠的血液檢測(cè)方式。
醫(yī)生在未來(lái)能否只通過(guò)圖片就確診皮膚癌患者呢?
IBM 研究院一直致力于將新技術(shù)應(yīng)用于皮膚圖像分析中去,參與該項(xiàng)目的除了醫(yī)學(xué)專家,IBM 的機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺和云計(jì)算專家都投入了巨大的精力。此外,紀(jì)念斯隆凱特林癌癥中心也為這項(xiàng)研究盡心盡力。
最近,IBM 就借助計(jì)算機(jī)視覺開發(fā)了一種新技術(shù),未來(lái)只靠圖片就能準(zhǔn)確的診斷患者是否患有黑色素瘤,就像現(xiàn)有的血液測(cè)試一樣方便快捷。不過(guò),擁有這樣神力的并非人類醫(yī)學(xué)專家,IBM 靠的是云端分析服務(wù)。在它們的設(shè)想中,未來(lái)醫(yī)護(hù)人員只需利用皮膚鏡拍攝一張病變患處的圖片并上傳到云端分析服務(wù)中心,不久后就能獲得詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告。隨后,醫(yī)生只需詳細(xì)分析報(bào)告中的數(shù)據(jù),就能判斷病人是否患了黑色素瘤。除了檢測(cè)皮膚癌,報(bào)告中的數(shù)據(jù)還涉及患者的皮下細(xì)胞結(jié)構(gòu),醫(yī)生能及時(shí)判定患者是否還有罹患其他疾病的可能。
2015 年,IBM 的團(tuán)隊(duì)就發(fā)布了該診斷方法的初步研究報(bào)告。在報(bào)告中,IBM 描述了計(jì)算機(jī)視覺診斷方式的優(yōu)勢(shì)。借助 MSK 和國(guó)際皮膚成像合作機(jī)構(gòu)的幫助,IBM 已經(jīng)拿到了初始數(shù)據(jù)集。在研究中,IBM 成績(jī)斐然,不過(guò)眼下這一算法還是不夠智能,依然需要醫(yī)學(xué)專家描出圖中皮膚病變處的輪廓。至于診斷結(jié)果到底準(zhǔn)確與否,IBM 表示它們還未與人類醫(yī)學(xué)專家進(jìn)行直接對(duì)比(2015年時(shí))。
研究報(bào)告發(fā)布后,IBM 一直在推進(jìn)計(jì)算機(jī)視覺診斷技術(shù)的進(jìn)步,其目標(biāo)就是讓電腦自動(dòng)識(shí)別皮膚病變區(qū)域同時(shí)提高分析的效率。同時(shí),它們還力邀 8 位專家進(jìn)行診斷效果比拼,結(jié)果發(fā)現(xiàn),IBM 的計(jì)算機(jī)視覺診斷方式的表現(xiàn)比此前的診斷方式要好上 3 倍,同時(shí)其準(zhǔn)確度與 8 位業(yè)內(nèi)專家達(dá)到了相同級(jí)別。
這份全新的研究報(bào)告將在 2017 年正式發(fā)布,不過(guò)康奈爾大學(xué)已經(jīng)在 arXiv 的預(yù)發(fā)表服務(wù)器上發(fā)布出該報(bào)告。
不過(guò),需要注意的是這一診斷方式依舊處在早期階段。IBM 的計(jì)算機(jī)視覺診斷系統(tǒng)如今只參與過(guò) 3000 例皮膚癌的診斷,而一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師每天就能診斷 25 位病人,如果每月按 20 個(gè)工作日來(lái)算,醫(yī)師每年就能診斷 6000 個(gè)病人。因此,IBM 系統(tǒng)的診斷水平只能算是剛剛?cè)胄械尼t(yī)學(xué)院學(xué)生而已,要想將該系統(tǒng)投入實(shí)戰(zhàn),IBM 還得對(duì)其多加培訓(xùn)。
不過(guò),希望總是有的,如果計(jì)算機(jī)視覺診斷系統(tǒng)能擔(dān)起重任,醫(yī)生就能花更多時(shí)間在疾病的治療上了。