據國家癌癥中心統計數據顯示，全球約50%的上消化道癌（包括食管癌、胃癌等）發生在中國，其中超過85%的患者在確診時已為中晚期，每年因此導致的死亡病例超過40萬。目前，內鏡檢查及活檢仍是上消化道癌早期診斷的金標準。但是我國的內鏡醫生十分短缺，人才缺口巨大，遠遠不能滿足臨床實際需求；而另一方面，由于早期上消化道癌常缺乏典型的內鏡下表征，極易漏診；加之不同級別醫院的內鏡醫生水平差異很大，導致我國早期上消化道癌的檢出率低，早診率不到10%，嚴重制約了療效的提高。因此，尋找更為準確有效的早診方法，通過推廣應用至基層醫療機構，促進其上消化道癌內鏡早診水平與優勢中心的同質化，成為了目前改善上消化道腫瘤療效與預后的關鍵問題之一。
針對上消化道癌內鏡早診這一臨床難點問題，徐瑞華教授帶領由數十位專家組成的團隊開展了多學科聯合攻關，經過不懈努力，成功自主研發出具有完全自主知識產權的上消化道癌內鏡AI輔助診斷系統（GRAIDS）。經臨床實踐數據驗證，該系統對上消化道腫瘤的診斷敏感性高達90%以上。10月4日，相關研究成果正式在線發表于腫瘤學頂尖期刊《柳葉刀.腫瘤》（2018年影響因子35.386）。
人工智能如虎添翼，實時指導精準診斷
據徐瑞華教授介紹，該智能輔助系統具有實時活檢部位精確提示、內鏡檢查智能質控和自動采圖等功能，在醫生進行內鏡檢查的同時自動捕獲圖像并進行云端AI分析，實時提示精確的可疑病灶區域，指導內鏡醫生選擇活檢部位；在檢查過程中，該系統能對檢查時間和檢查部位進行質控，減少遺漏關鍵信息，提高檢查質量；在臨床操作中，該系統還能夠依據指南要求自動采圖存儲，減少醫生“一心兩用”、“手腳并用”帶來的遺漏關鍵信息的可能性。該系統的研究和應用，相當于一個頂尖的內鏡專家在實時指導內鏡檢查操作，極大地加快了內鏡檢查的速度并提高了活檢的陽性率，為優化內鏡醫生工作模式，提高內鏡檢查效率和診斷準確率提供了可行方案。
云端平臺智慧多能，開放網站免費共享
該云診斷平臺可以自動捕獲內鏡檢查圖像上傳至云端進行AI分析，實時向操作者反饋提示可疑病灶區域，指導操作者更有針對性的選擇活檢部位，提高活檢陽性率。該系統還集成了培訓功能，臨床醫生可以通過復習并重新評估已存儲的圖片，來進行模擬診斷積累經驗，提高技術水平，減少上消化癌的漏診率。并可通過建立的開放性百萬級大規模內鏡圖像數據庫（存儲內鏡圖片超過100萬張），對初級醫生及研究者進行內鏡診斷培訓。臨床醫生和患者還可通過公共網站（http://graids.sysucc.org.cn），免費訪問開放共享的GRAIDS系統，并根據提示自行上傳內鏡圖片，重新評估已有診斷的準確性。
AI+國內頂尖團隊，助力基層快速提升
通過前期完成的5萬余張上消化道癌患者和12萬余張正常人內鏡圖像數據的識別和深度學習，該系統對癌變的診斷準確率可以達到96%，對早期（I期）病變的識別率可以達到90%以上，初步顯示出應用于上消化道癌早診的巨大潛力。為了對該系統的性能進行深入的驗證，由我校腫瘤防治中心牽頭聯合全國5家不同地區、不同級別的醫院進行多中心研究，采用該系統對其提供的來自84,424例患者的共1,036,496張內鏡圖像進行了識別和分析。最終結果顯示該系統對上消化道癌的診斷準確率達90%以上，其中內部數據驗證診斷準確率為95.5%，前瞻性數據驗證診斷準確率為92.7%，外部數據驗證診斷準確率為91.5%至97.7%，其診斷靈敏度（94.2%）與專家級的內鏡醫師（94.5%）相當。更重要的是，在GRAIDS的幫助下，可提升專家的診斷靈敏度至0.984，而低年資醫生的診斷靈敏度將提升到與專家獨自判讀時相當的效果。這一鼓舞人心的結果顯示，該系統的推廣相當于為基層醫院送去了一位內鏡專家，在有效幫助基層醫院內鏡醫師提高上消化道癌的診斷準確率的同時，還顯著的節約了內鏡檢查時間、提高了檢查效率。
我校腫瘤防治中心還充分利用泛中南地區腫瘤專科聯盟這一平臺，與8省15家醫院簽署了《上消化道腫瘤人工智能診療決策系統的研發及推廣應用》合作協議，希望能進一步整合聯盟單位的臨床資源和數據信息，加快該系統的完善和推廣應用。接下來還將進一步建立上消化道腫瘤診療相關多場景、多模態的人工智能診療模型和應用系統，形成全國首個覆蓋常見上消化道腫瘤篩查、診斷、治療全過程的人工智能診療決策系統，并對社會開放共享。目前，該系統已首批在梧州市紅十字會醫院、揭陽市人民醫院、粵北人民醫院、普寧市人民醫院和江西省腫瘤醫院落地應用，并將在泛中南地區腫瘤專科聯盟成員單位進一步推廣應用，這對于提高我國上消化道腫瘤的早診早治水平、促進腫瘤規范化治療、推動分級診療的實現，具有十分重大的意義。
徐瑞華教授指出，該上消化道腫瘤人工智能診療決策系統的成功研發和推廣，能夠明顯提高基層醫療機構的腫瘤診斷水平，推動不同級別醫院腫瘤診療水平的同質化，解決醫療資源供需嚴重失衡以及地域分配不均等問題，讓優質醫療資源下沉到基層，讓更多群眾享受到普惠醫療的好處。此外，腫瘤人工智能診療技術的發展，有助于將防癌戰線進一步前移，為腫瘤臨床防治帶來革命性的改變，在節約大量公共衛生資源、實現巨大經濟社會價值的同時，還將為實現健康中國的中國夢提供重要而強大的保障。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1470204519306370
