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前列腺癌诊断如此复杂,AI技术能为医生做什么?

2019-12-12 00:17:45医学界
核心提示:  您希望在临床中应用AI技术来协助前列腺癌诊治吗?


  近日,亚太前列腺协会(APPS)2019年会、中国抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专委会2019年会于浦江之滨隆重举行。本次大会上,除了中国泌尿肿瘤界的顶级专家,也迎来了来自世界各国的大咖进行了充分的学术分享和交流。

  在本次会议上,APPS主席、原韩国前列腺协会(KPS)会长、《Prostate International》杂志副主编Dr. Ji Youl Lee分享了人工智能(AI)和大数据应用于前列腺癌诊断和治疗的优势及趋势。

  Lee教授首先抛出了一个问题,“诊断肾细胞癌和前列腺癌,哪个更难?”

  我们知道,通过拍CT,一个普通的实习医生就能对肾细胞癌患者下初步诊断,而前列腺癌的发病比较隐匿,即使在早期做前列腺特异抗原(prostate special antigen, PSA)血清检测,都可能由于其特异性不高,在良性的男性中也会发现PSA值升高,导致误诊。而其他更为复杂的辅助诊断如MRI等结果,更需要一个经验丰富的肿瘤科医生去做综合判断。

  从病理分析方面来看,前列腺癌的分级、分期和风险分组也是错综复杂。20世纪90年代以来,美国癌症综合网推荐的前列腺癌治疗指南中,与PSA同样作为决定前列腺癌治疗方案的重要指标还有Gleason分级和肿瘤分期。

  关于Gleason分级:

  Gleason 1级(很少见):一致性规则的大腺体,背靠背密集,形成小结节。

  Gleason 2级:较不规则的大腺体,背靠背密集,形成小结节,结节内腺体不融合。

  Gleason 3级:浸润性生长的小腺体或腺泡,或小型筛状结构腺体。

  Gleason 4级:融合腺体,大型筛状腺体,或呈肾透明细胞癌样。

  Gleason 5级:实性癌巢(无腺样结构),单个癌细胞浸润,或呈粉刺样癌(癌细胞坏死)。

  前列腺癌分期目前最广泛采用美国癌症分期联合委员会(AJCC)制定的TNM分期系统:

  T分期:表示原发肿瘤的局部情况,主要通过直肠指诊(DRE)、MRI和前列腺穿刺阳性活检数目和部位来确定,肿瘤病理分级和PSA可协助分期;

  N分期:表示淋巴结情况,只有通过淋巴结切除才能准确的了解淋巴结转移情况,CT、MRI和B超可协助N分期,N分期对准备采用治愈性疗法的患者是重要的,分期低于T2、PSA<20 ng/ml和Gleason评分≤6的患者淋巴结转移的机会小于10%,N分期的金标准是开放或腹腔镜淋巴结切除术;

  M分期:主要针对骨路转移,全身核素骨显像,MRI、X线检查是主要的检查方法。一旦前列腺癌诊断确立,建议进行全身核素骨显像检查。如果核素骨显像发现可疑病灶又不能明确诊断者,可选择MRI等检查明确诊断。

  此外,前列腺癌还有6种不同的风险分组,它们是:

  极低危:T1c,Gleason评分≤6/分级分组1级,PSA<10ng/ml,前列腺活检阳性针数少于3个,每针癌灶≤50%,PSA密度<0.15 ng/ml/g。

  低危:T1-T2a,Gleason评分≤6/分级分组1级,PSA<10ng/ml。

  中危偏好:T2b-T2c,或Gleason评分3+4=7/分级分组2级,或PSA10~20 ng/ml但是前列腺活检阳性针数少于50%。

  中危偏差:T2b-T2c,或Gleason评分3+4=7/分级分组2级,或Gleason评分4+3=7/分级分组3级,或PSA10~20 ng/ml。

  高危:T3a或Gleason评分8/分级分组4级,或Gleason评分9~10/分级分组5级,或PSA>20ng/ml。

  极高危:T3b-T4,或分级分组5级,或穿刺活检有4针以上Gleason评分8~10/分级分组。

  Lee教授指出,医生若想判断一个前列腺癌患者到底处在疾病哪一个阶段已经如此错综复杂,而左右诊断的因素之一——Gleason分级还有两个不得不提的缺点:一是它根据肿瘤的组织结构分级,不考虑细胞学类型,而后者可能与预后的关系十分密切;二是不同的病理学家会因各自掌握的尺度不同而得到不一致的分级结果。

  “此时,若将病理图像输入电脑,由AI去判断,准确度可能高于病理学家。”Lee教授说。

  除了诊断困难,前列腺癌的治疗也难于肾细胞癌。

  Lee教授介绍,对于不同年龄、不同GS(Gleason分级)、不同分期、不同风险分组的患者,本身各大指南和共识建议的治疗方案已不尽相同,而最终决定用什么方案治疗任何个体前列腺癌患者的因素,可能在于患者碰到了什么样的医生。如果是外科医生,当然首推手术治疗;如果是放射肿瘤科医生,应该会推荐患者接受放射治疗;如果是肿瘤内科医生,则可能会推荐化疗。

  除此之外,即使是不同非手术治疗方案,其是否适用于所有前列腺癌患者也是一个疑问。但眼前这个患者是否适用于此方案呢?留给医生和患者做决策的时间与信息少之又少。

  以雄激素剥夺治疗(ADT)为例,Lee教授提到一个现象,就是很多泌尿外科医生可能仅在乎患者的癌症治疗结果,却忽视了全身的健康(有的可能是不了解)。一些并不适合ADT的前列腺癌患者,在接受不当的治疗后出现了骨骼和肌肉方面的疾病,甚至心血管死亡风险急剧升高。

  “如何为每一个前列腺癌患者选择最佳的治疗方案,也就是基于AI和大数据的‘精准治疗’,是我们未来关注和主攻的方向。”Lee教授总结道。

  会后,Lee教授向《医学界》重点提到了AI技术的应用场景:“AI技术可以分析患者的病理数据,包括病理切片扫描和数字报告数据等,从而可以自动化地诊断前列腺癌。在一些大城市的综合医院或肿瘤专科医院,已经拥有经验丰富的病理学家和放射科医生,他们可能暂时并不需要借助AI技术。但是,在基层和二级医院中应用AI医生助手是非常有用的。基层医院如果进行病理活检和MRI检查,他们将无法(系统或快速地)阅读,也无法(高效而准确地)发现肿瘤部位;但如果他们使用AI技术,将很容易获得对患者准确的诊断。”

  “此外,AI技术可以帮助亚洲各国建立前列腺癌的现代治疗平台,” Lee教授强调说,“我们需要对比来自西方国家和亚洲的数据,包括(东西方人群)PSA水平和临床环境(的差异)等。如今的医学趋势是大数据和AI,这次会议内容也突显了这一主题。”

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