在全世界新發(fā)癌癥病例中，結(jié)直腸癌占第三名，而死亡人數(shù)的占比更是到達(dá)了第二名，僅次于“雙料第一”的肺癌[1]。想要扭轉(zhuǎn)這個(gè)局面，除了注意預(yù)防，高風(fēng)險(xiǎn)人群定期的篩查也是很有必要的。

目前，結(jié)直腸癌篩查的金標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)腸鏡檢查，在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的癌前病變——腺瘤性息肉可以在檢查的同時(shí)被切除，這降低了結(jié)直腸癌的發(fā)生率和死亡率[2-4]。

然而實(shí)際上，有高達(dá)27%的息肉都沒(méi)有被檢查出來(lái)，這可能是由于息肉較小、較隱蔽，或是醫(yī)生的個(gè)人原因造成的[5,6]。雖然有研究顯示，在檢查中增加一位醫(yī)生可以增加息肉檢出率（PDR），但是這種策略是否也能同時(shí)增加腺瘤檢出率（ADR）還是不確定的[7-9]，而ADR才是結(jié)腸鏡篩查的主要質(zhì)量指標(biāo)。

多一個(gè)醫(yī)生行不行不知道，但是多一個(gè)AI，說(shuō)不定可以哦。

本月，在胃腸病學(xué)領(lǐng)域的頂尖期刊Gut上，來(lái)自四川省人民醫(yī)院的劉曉崗主任帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，與哈佛醫(yī)學(xué)院貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心的研究人員合作發(fā)表了一篇文章[10]。

他們?cè)谝豁?xiàng)前瞻性隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)腸鏡相比，AI系統(tǒng)輔助的結(jié)腸鏡檢查，查出的ADR增加了近50%！每位患者檢出的平均腺瘤數(shù)也增加了，這主要是因?yàn)锳I檢查出了更多的較小腺瘤。

這是全球首個(gè)使用「基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系統(tǒng)」的前瞻性隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)，輔助結(jié)腸鏡息肉檢查，具有開(kāi)辟性的意義。

這項(xiàng)研究在四川省人民醫(yī)院進(jìn)行，研究共納入1058例患者，他們被分為隨機(jī)分為2組，一組接受標(biāo)準(zhǔn)結(jié)腸鏡檢查（536例），另一組接受AI系統(tǒng)（實(shí)時(shí)自動(dòng)息肉檢測(cè)系統(tǒng)）輔助的結(jié)腸鏡檢查（522例）。

在AI組中，結(jié)腸鏡連接到AI系統(tǒng)，監(jiān)視器上會(huì)顯示用藍(lán)色空心框圈出的息肉位置，同時(shí)發(fā)出警報(bào)聲，醫(yī)生主要負(fù)責(zé)盯好監(jiān)視器，在警報(bào)聲提示檢測(cè)到息肉時(shí)對(duì)息肉進(jìn)行評(píng)估，判斷它是否是息肉，是否是腺瘤性息肉。

這次研究所用的AI系統(tǒng)是在深度學(xué)習(xí)架構(gòu)上開(kāi)發(fā)的，2018年，劉曉崗主任的團(tuán)隊(duì)在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上發(fā)表研究[11]，介紹了這個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的建立基于2007年-2015年間，1290名患者的5545張結(jié)腸鏡檢查圖像，其中有3634張是檢查出息肉的。

研究人員共使用了4個(gè)數(shù)據(jù)集對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的識(shí)別能力進(jìn)行了驗(yàn)證。數(shù)據(jù)集1和2使用的是結(jié)腸鏡檢查圖像，其中系統(tǒng)的敏感性可達(dá)到94.38%，特異性達(dá)到95.92%，受試者工作特征曲線下面積（AUROC）為0.984（評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的指標(biāo)，越接近1，說(shuō)明準(zhǔn)確性越高）。

與1和2不同，數(shù)據(jù)集3和4使用的不是檢查圖像，而是檢查視頻，數(shù)據(jù)集3是包含息肉的檢查錄像片段，4則是經(jīng)多名專家確認(rèn)無(wú)息肉的患者的全部檢查錄像。從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，這對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是增加了難度，但另一方面，這種檢驗(yàn)也更加貼近實(shí)際的臨床應(yīng)用。

結(jié)果依然沒(méi)有讓研究人員失望，數(shù)據(jù)集3中視頻的逐幀敏感性仍能達(dá)到91.64%，而對(duì)息肉檢查的敏感性更是達(dá)到了100%！數(shù)據(jù)集4的特異性也高達(dá)95.40%。

而且，通過(guò)多線程處理系統(tǒng)，AI對(duì)實(shí)時(shí)視頻的處理速度能夠達(dá)到每秒至少25幀，延遲時(shí)間為76.80±5.60毫秒，可以說(shuō)是將圖像實(shí)時(shí)輸出了，不會(huì)影響醫(yī)生的操作?？偟膩?lái)說(shuō)，就兩個(gè)字：優(yōu)秀。

在這些結(jié)果的加持下，研究人員開(kāi)展了這次臨床試驗(yàn)，我們可以從幾個(gè)角度來(lái)評(píng)價(jià)。從檢查所需時(shí)間上來(lái)說(shuō)，AI組所需的時(shí)間為6.89分鐘，僅比對(duì)照組的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)腸鏡組長(zhǎng)0.5分鐘，也都沒(méi)有出現(xiàn)與腸鏡檢查相關(guān)的并發(fā)癥。

從息肉的檢查結(jié)果上來(lái)說(shuō)，兩組共檢出了767個(gè)息肉，其中有422個(gè)腺瘤，對(duì)照組和AI組的PDR分別為0.29和0.45，差距明顯。在檢測(cè)出腺瘤的患者中，對(duì)照組和AI組檢測(cè)到的平均腺瘤數(shù)分別為0.31和0.53，ADR分別為0.20和0.29，增加了45%。兩組間的差距主要是由于AI組檢測(cè)出的小腺瘤較多（185vs.102），較大腺瘤的檢出數(shù)量雖然也有差距，但是不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

看來(lái)，AI組在正面結(jié)果的對(duì)比上還是展現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)的，那么負(fù)面結(jié)果，也就是漏檢和錯(cuò)檢的結(jié)果如何呢？經(jīng)過(guò)研究人員的統(tǒng)計(jì)，AI系統(tǒng)一共有39次錯(cuò)誤警報(bào)，平均到每次結(jié)腸鏡檢查上大約是0.075次，錯(cuò)誤率還是比較低的，而且也沒(méi)有出現(xiàn)漏檢。

總而言之，這個(gè)臨床試驗(yàn)表明，在AI的輔助下，結(jié)腸鏡檢查能夠發(fā)現(xiàn)更多的腺瘤，尤其是小腺瘤，這也與傳統(tǒng)觀點(diǎn)，即“在視野內(nèi)更容易遺漏小息肉而不是大的突出的息肉”相符。盡管小腺瘤相對(duì)來(lái)說(shuō)惡變的風(fēng)險(xiǎn)較小，但是總體腺瘤檢出率的提高最終可能會(huì)降低腸癌的風(fēng)險(xiǎn)，這個(gè)“終極目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)還需要通過(guò)進(jìn)一步的長(zhǎng)期隨訪研究來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。