不眠的福爾摩斯篇： 人工智能如何幫助揭開細(xì)胞世界的謎團(tuán)？

在細(xì)胞的世界里，有一種叫做“宮頸液基薄層細(xì)胞學(xué)檢查”（LBC）的技術(shù)，它就像是一位細(xì)胞偵探，主要負(fù)責(zé)找出潛在的健康隱患。今天，我們要揭秘的是，這位細(xì)胞偵探的最新助手——人工智能（AI）！

想象一下，AI 這位超級助手，不僅能加快速度，還能讓偵探的工作更準(zhǔn)確、更有趣！

一、宮頸液基薄層細(xì)胞學(xué)——細(xì)胞的顯微鏡下的舞臺

那什么是宮頸液基薄層細(xì)胞學(xué)檢查技術(shù)呢？

簡單來說，它是一種檢測宮頸細(xì)胞是否健康的技術(shù)，與傳統(tǒng)刮片技術(shù)不同，它是將宮頸細(xì)胞樣本轉(zhuǎn)化成液體形式，通過顯微鏡檢查，尋找潛在的異常細(xì)胞。

“宮頸液基薄層細(xì)胞學(xué)檢查”（LBC）并非特指某一種醫(yī)學(xué)檢測方法，而是一類方法的統(tǒng)稱。具體到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，我們醫(yī)生或?qū)嶒?yàn)室可能會采用到不同類型的 LBC 方法，比如我們比較熟悉的 TCT 便是其中的一種。

這項(xiàng)技術(shù)的工作原理是什么呢？

類比于電影中的高清鏡頭，它能夠提供細(xì)胞的高清“特寫”，幫助醫(yī)生更清楚地看到細(xì)胞的細(xì)微變化，從而診斷出病理類型。

△巴氏染色下的宮頸脫落細(xì)胞

二、人工智能——細(xì)胞偵探的新伙伴

• AI 的角色定位——“不眠的福爾摩斯”

AI 是一位精通細(xì)胞世界的“超級偵探”，能夠分析成千上萬的細(xì)胞圖像，可以不用休息也不用喝水，并且比人類醫(yī)生快得多， 也更少犯錯。

在選取某醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院于 2023 年 2 月至 11 月期間的 1500 例宮頸液基薄層細(xì)胞學(xué)涂片中，分析比較病理醫(yī)師單獨(dú)閱片、人工智能（AI）單獨(dú)閱片及人工智能（AI）輔助醫(yī)師閱片三者的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度，并比較閱片時間。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工智能（AI）輔助醫(yī)師閱片相比于人工智（AI）能單獨(dú)閱片和病理醫(yī)師閱片，具有高靈敏度，特異度及準(zhǔn)確度的優(yōu)勢。

因此，讓人工智能（AI）輔助診斷系統(tǒng)作為“超級助手”來閱片能提高篩查效率，減輕細(xì)胞病理醫(yī)師的工作量，更好地成為細(xì)胞偵探的“得力干將”。

AI 是如何工作的？

使用深度學(xué)習(xí)算法，AI 能像經(jīng)過高強(qiáng)度訓(xùn)練的偵探一樣，識別細(xì)胞圖像中的異常模式， 通過不斷學(xué)習(xí)，逐漸提高準(zhǔn)確率。試想，當(dāng)病理醫(yī)生拿到一張切片時，只需要通過顯微鏡就能觀察到細(xì)胞是否有癌變。

但是，如果病變組織在切片上分布不均，那么醫(yī)生就需要反復(fù)移動切片來觀察。這不僅費(fèi)時費(fèi)力，還可能導(dǎo)致漏診。AI 就可以很好地解決這個問題。

首先，它可以先將大圖像分成塊，然后自動追蹤識別病變區(qū)域，放大并進(jìn)行分析，最后完成病例級別判讀并輸出結(jié)果。這樣，醫(yī)生就可以更高效地完成閱片工作，提高診斷的準(zhǔn)確性。

三、AI 的“超能力”——比醫(yī)生還要細(xì)致？

• 效率提升的“主力軍”

如果你有一臺超級高效的復(fù)印機(jī)，能夠在幾分鐘內(nèi)復(fù)印幾千份文件，這樣的“主力軍”在細(xì)胞檢查中也是必不可少的。AI 就像是這個“復(fù)印機(jī)”一樣，它能夠在極短的時間內(nèi)處理數(shù)千張細(xì)胞圖像，大大減輕了醫(yī)生的工作負(fù)擔(dān)，使得檢查速度快了不少。

通過不斷的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，AI 就像是一個極度細(xì)致的“探險家”，能在幾分鐘內(nèi)審視成千上萬張細(xì)胞圖像，發(fā)現(xiàn)那些微小的變化，就像用放大鏡仔細(xì)查看每一個細(xì)節(jié)一樣。它的細(xì)致程度超出了傳統(tǒng)方法，能精準(zhǔn)識別到細(xì)胞的微小差異，而這些往往是醫(yī)生難以察覺的。AI 在細(xì)胞檢查中展現(xiàn)了比醫(yī)生更細(xì)致的“超級偵探”特質(zhì)。

△三種閱片方式結(jié)果分析

當(dāng)然，AI 也有它的“小毛病”。在陽性檢測方面，它的表現(xiàn)相當(dāng)不錯，就像是探測器能準(zhǔn)確找到“隱藏的寶藏”。但在假陽性（錯誤地判斷健康細(xì)胞為異常）和假陰性（錯誤地判斷異常細(xì)胞為健康）方面，AI 還偶爾會犯錯。這就像是“超能偵探”有時也會把一些小細(xì)節(jié)搞混。不過，當(dāng) AI 和病理醫(yī)生聯(lián)手時，那就是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，錯誤的數(shù)量顯著減少，表現(xiàn)也更為出色。

四、AI 與醫(yī)生的“黃金搭檔”——攜手作戰(zhàn)的完美組合

AI 不能完全替代醫(yī)生

雖然 AI 很強(qiáng)大，但它更多的是輔助工具。醫(yī)生的專業(yè)判斷和經(jīng)驗(yàn)依然是關(guān)鍵，AI 和醫(yī)生的合作可以達(dá)到最優(yōu)效果?，F(xiàn)在，AI 和病理醫(yī)生之間的配合，就像是超級英雄組合。

研究表明，當(dāng) AI 和醫(yī)生一起“作戰(zhàn)”時，他們的表現(xiàn)幾乎是無懈可擊的。AI 在識別細(xì)胞中的微小異常方面表現(xiàn)得特別好，就像是細(xì)胞界的“放大鏡”，能夠看到傳統(tǒng)方法看不到的細(xì)節(jié)。

未來的完美搭檔

未來，隨著 AI 技術(shù)的不斷進(jìn)步，它和病理醫(yī)生的合作將變得更加緊密。AI 不僅會繼續(xù)提升在陽性檢測中的表現(xiàn)，還會在假陽性和假陰性方面變得更加準(zhǔn)確。這個“超級偵探”將會和他的醫(yī)生伙伴一起，繼續(xù)在細(xì)胞的世界里探索，發(fā)揚(yáng)醫(yī)學(xué)魅力。

五、揭秘后的新旅程

通過引入人工智能（AI）技術(shù)，使宮頸液基薄層細(xì)胞學(xué)檢查邁入一個全新的時代。AI 病理應(yīng)用領(lǐng)域 90%集中于宮頸癌，中國宮頸癌發(fā)病率和致死率高居第六，宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤，是唯一可以通過早期預(yù)防和治療消滅的癌癥。

中國宮頸癌發(fā)病率日趨攀升，近年來國家推動“兩癌”篩查工作，AI 病理輔助宮頸癌的篩查，能夠有效提高篩查效率有了 AI 的輔助，大大提升了篩查的效率和準(zhǔn)確性。

讓我們一起期待，在未來，這位偵探與“不眠的福爾摩斯”之間將繼續(xù)揭開更多健康的秘密。這更是邁向更高效、更有效的醫(yī)療系統(tǒng)的一大步， 為我們?nèi)祟愂刈o(hù)健康的未來。

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作者：倪冰彥，蘭溪市人民醫(yī)院蘭江院區(qū)；

薛舒曼，溫州醫(yī)科大學(xué)仁濟(jì)學(xué)院。

指導(dǎo)老師：馬駿，溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院。