人工智能技術在乳腺癌診療領域的應用

余玥，張曉琨

（北京城市系統(tǒng)工程研究中心，北京 100035）

人工智能又稱之為機器智能，是計算機科學、語言學、心理學等多學科相互滲透而發(fā)展的綜合性學科。人工智能是目前極為焦點的一個研究領域，其研究涉及的面十分廣泛[1]。近期，在醫(yī)學領域方面，人工智能發(fā)揮極大的作用。乳腺癌是社會重大公共衛(wèi)生問題，是威脅女性身心健康的常見的一種惡性腫瘤。本研究主要從腫瘤診斷、藥物研發(fā)等方面，對人工智能的應用情況綜述如下。

1 乳腺癌概述

乳腺癌是在多種致癌因子作用下，乳房腺上皮細胞發(fā)生基因突變，進而導致細胞增生失控。當乳腺癌細胞發(fā)生突變后，其正常細胞特性會喪失，致使組織結構發(fā)生紊亂，細胞連接也發(fā)生松散，增加了癌細胞脫離發(fā)生率，脫落的癌細胞會隨著淋巴液、血液等循環(huán)，癌細胞發(fā)生轉移，增加了該疾病治療難度。誘發(fā)乳腺癌發(fā)生的因素包括絕經(jīng)晚、遺傳因素、電離輻射等，患者以乳腺疼痛、腋窩淋巴結腫大、乳腺腫塊、乳頭溢液等為主要臨床表現(xiàn)，乳腺癌的診斷主要包括兩個方面，一方面是自我診斷，另一方面是實驗室診斷，自我診斷主要包括視察、觸查、平臥檢查；實驗室診斷主要包括乳腺鉬靶攝片、活組織病理檢查、超聲顯像、乳腺導管內(nèi)窺鏡檢查等。在治療方面，主要是根據(jù)患者自身情況、腫瘤分期等，酌情應用放化療、手術、生物靶向、中醫(yī)輔助治療等。

2 人工智能與乳腺癌診斷

2.1 影像學診斷 乳腺癌常用的臨床檢查、診斷的方法主要包括MRI、X線攝影等，隨著人工智能技術的發(fā)展，計算機輔助診斷技術（CAD）在乳腺癌診斷中得到廣泛的應用。CAD技術是指通過影像學、醫(yī)學圖像處理計數(shù)等，對患者的病變情況進行分析、判定，幫助影像科醫(yī)生找出病灶，防止因醫(yī)師臨床經(jīng)驗不足而導致誤診，最大程度保證檢驗準確率。

2.2 病理診斷 乳腺癌臨床診斷多通過評估患者乳腺癌淋巴結，但該項檢查耗費的時間、精力均較大，如果患者病灶轉移小，則不容易對其進行診斷。人工智能技術的發(fā)展，可以對最終閱片階段，對其進行優(yōu)化，并對圖片進行智能處理，保證病理診斷的精準性[2]。與人類傳統(tǒng)技術診斷比較，應用人工智能技術在乳腺癌病理方面的診斷效果更佳，但是人工智能并不能直接取代傳統(tǒng)的技術診斷。對于人工智能，缺乏豐富的經(jīng)驗，對異常分類不能予以準確診斷，因此，為提高人工智能技術的準確性，臨床多將人工智能技術作為臨床檢驗科醫(yī)生的輔助工具，兩者通過結合，對臨床疾病進行診斷。

3 人工智能與乳腺癌藥物研發(fā)

在2008年，美國生物制藥公司開發(fā)出一個人工智能平臺，該平臺主要是同對腦瘤、胰腺癌等患者組織樣本進行快速篩選，找出相應基因組信息、生物分子代謝途徑之間的各種差異，從而確定潛在的藥物靶點。藥物治療是乳腺癌常見的治療方法，研發(fā)新型的治療藥物是臨床關注的重點問題。對于藥物研發(fā)，通過人工智能技術，可以快速得到數(shù)據(jù)，并以該數(shù)據(jù)作為起點，生成一系列假定靶點，將該方法與常規(guī)藥物研發(fā)比較，其優(yōu)勢在于可以最大程度減少研發(fā)成本。了解腫瘤產(chǎn)生耐藥性的機制也是研發(fā)新型腫瘤藥物的新方法，通過掌握耐藥性的機制，獲得腫瘤基因數(shù)據(jù)，并對其分析，從而預測腫瘤耐藥性的藥物[3]。在人工智能技術下，研發(fā)新型的抗癌藥物。

4 人工智能在乳腺癌其他方面的應用

有關學者曾指出，應用支持向量機（SVM）預測模型，可以對乳腺癌患者術后5年復發(fā)情況進行觀察[4]。有關學者采取模糊邏輯選擇方法，在人工智能篩選下，對乳腺癌基因特征進行分析，運用乳腺癌病理學分級，對患者預后情況進行評估[5]。筆者對人工智能用于乳腺癌多方面的應用進行分析，發(fā)現(xiàn)影像學檢查、病理學診斷、藥物研發(fā)是人工智能應用作為廣泛的領域，而上述項目也是乳腺癌診斷的重要組成，筆者認為，只要不斷完善人工智能技術，在將來定會發(fā)揮更大的作用。

現(xiàn)階段，人工智能在臨床醫(yī)師對患者診斷方面提供極大的輔助作用，提高了臨床診斷的準確率，但對于傳統(tǒng)醫(yī)師對患者的溝通、安撫、對患者隱私保護等方面，人工智能尚不能替代，且人工智能應用后，就診費用提高，導致部分患者經(jīng)濟條件不允許，不能得到廣泛的應用。

綜上所述，人工智能技術用于乳腺癌診療領域是一種趨勢，且取得一定成就，相信隨著技術的不斷完善和提高，人工智能技術會在更多領域廣泛的應用。