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医学AI有新突破,顶级期刊连放大招

编辑:互联网 更新于:2017-3-3 阅读:

AI

    EyePACS-1数据集中AI的灵敏度和特异性曲线。8个圆点代表8位眼科专家,两个棱形分别代表AI的高特异性操作点和高灵敏度操作点。

    这份研究是去年12月发表,表明AI的图像识别功底已经有了很了不起的特异性和灵敏度,跟人类眼科专家不相上下。不过研究者也说了,它的临床应用还有待进一步评估。对了,本研究也是由Google公司领导,与美国、印度多个知名研究机构合作进行。

    Nature:开启皮肤癌的智能手机筛查

    皮肤癌的诊断,通常是靠医生的视诊发现可疑病变,再进一步通过皮肤镜、活检等手段确定。但皮肤纹理如此细密而变化多端,也给视诊增加了难度。所以,这份来自斯坦福大学的研究也采用了深度CNN算法,来对皮肤图像进行识别。

    它之所以能登上当期Nature的封面,想必是由于它宏伟壮丽。第一是想法有魄力,他们不仅是帮助医生诊断,简直是踢馆——要让人们用智能手机就可以进行皮肤恶性病变的筛查。第二是数据量很暴力,之前的皮肤AI研究都要依靠专业图像,如皮肤镜图像或病理活检图像,不易获得,所以数据量比较小,最后训练出来的小AI们放到真实的临床环境中效率就不高;但要用手机拍照的图片训练又会受到缩放、角度、光线等因素的影响,恐怕一样效率不高,怎么破?

    本研究先用目前世界上最大的开源图像识别数据库ImageNet中的128万张图片进行预训练,再用自己的129,450张图片的数据库进行调谐,其中包括3,374张皮肤镜图像。第三是技术(说起来)很简单,前人的研究都有许多预处理步骤,如病变分层、提取特定表现的视觉特征等,但本AI的训练是“端对端(end-to-end)”的,只有原始像素和图像标签,用单一网络同时对付普通照片和皮肤镜图像。

    最后在新的图片数据集中进行验证,这些图片都事先以活检来确认过。本AI与至少21位皮肤专家的诊断进行两场比拼。第一场,是鉴别角化细胞癌与良性脂溢性角化病,即识别最常见的癌变。第二场,是鉴别恶性黑色素瘤和良性的痣,即识别最致命的癌变。

ai

    三幅图分别为角化癌照片、黑色素瘤的照片以及黑色素瘤的皮肤镜图像识别。曲线是AI对病变识别的灵敏度-特异性曲线,每个圆点代表一位专家的识别,绿点是专家们的平均值,绿色误差线是标准差。

    可以看到,大多数圆点都在蓝色曲线以下,平均值也是。说明专家们判断的特异性和灵敏度都输给了AI。

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