新一代信息技術(shù)與乳腺癌診治模式的變革

沈坤煒，曹 健，李宏為

（1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院外科 乳腺疾病診治中心，上海 200025；2.上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系，上海 200240）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，早期診斷和輔助治療可顯著降低死亡率。但在我國，乳腺癌死亡率并未顯著降低，可能與乳腺癌早期診斷率低、規(guī)范化綜合治療欠缺和地區(qū)差異大等相關(guān)。結(jié)合我國具體國情，亟需在目前乳腺癌診治水平的基礎(chǔ)上，利用各種先進(jìn)信息技術(shù)，提高乳腺癌早期診斷率、促進(jìn)綜合治療的規(guī)范化并縮小地區(qū)差異，來進(jìn)一步提升乳腺癌的診治水平，提高乳腺癌治愈率。

近年來，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)正迅猛發(fā)展。云計(jì)算使各機(jī)構(gòu)不需構(gòu)建自己的IT設(shè)施而采用按需付費(fèi)的方式，使用由云服務(wù)商集中提供的IT資源。在此基礎(chǔ)上，各行業(yè)包括醫(yī)療行業(yè)，可采用云服務(wù)的模式，通過互聯(lián)網(wǎng)推廣和普及業(yè)務(wù)。大數(shù)據(jù)則大大提升各行業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)認(rèn)識(shí)的廣度、深度和精度。通過對(duì)大數(shù)據(jù)的融合和分析，挖掘并發(fā)現(xiàn)潛在的知識(shí)。以深度學(xué)習(xí)技術(shù)為代表的新一代人工智能，則在不少領(lǐng)域已達(dá)到甚至超過專家水平，引起許多行業(yè)工作崗位的重組?？梢姡@些信息技術(shù)絕不是僅僅為各行業(yè)提供有效的工具，其也正深刻地改變行業(yè)的內(nèi)在運(yùn)行模式。

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能也正在改變醫(yī)療行業(yè)的模式。近年來，這些信息技術(shù)在疾病預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)、醫(yī)學(xué)研究和運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)中的創(chuàng)新應(yīng)用層出不窮。乳腺癌這一專科領(lǐng)域，也正受到深遠(yuǎn)影響。在預(yù)防方面，許多機(jī)構(gòu)利用大數(shù)據(jù)和人工智能開發(fā)出乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型，為更好地開展乳腺癌預(yù)防和篩查提供有效工具。在診斷方面，利用人工智能讀片進(jìn)行乳腺癌影像診斷以及病理診斷已取得成功，并被實(shí)施部署。在手術(shù)環(huán)節(jié)，人工智能可輔助臨床手術(shù)。如在乳房再造時(shí)進(jìn)行虛擬顯示，可指導(dǎo)假體的準(zhǔn)確選擇，提高病人術(shù)后的外形滿意率。在治療方案推薦方面，利用專家知識(shí)和大數(shù)據(jù)開發(fā)出的治療決策支持系統(tǒng)正被引入臨床應(yīng)用。此外，大數(shù)據(jù)分析和人工智能已被廣大科研工作者應(yīng)用于乳腺癌多基因組學(xué)數(shù)據(jù)分析、發(fā)病機(jī)制研究和治療效果評(píng)估。在乳腺癌病人的住院支持、全程管理等過程中，人工智能也開始發(fā)揮作用，縮小診療水平的地區(qū)差異，改善乳腺癌綜合治療效果。云計(jì)算進(jìn)一步使上述各個(gè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化為云服務(wù)，從而通過互聯(lián)網(wǎng)普惠更多的病人。

雖然新一代信息技術(shù)在乳腺癌的診治過程中，正發(fā)揮越來越顯著的作用，但其應(yīng)用仍處于較淺層次，并在現(xiàn)實(shí)中面臨一系列挑戰(zhàn)。如各醫(yī)療機(jī)構(gòu)乳腺癌病人數(shù)據(jù)缺乏有效的共享機(jī)制，數(shù)據(jù)的質(zhì)量參差不齊等影響大數(shù)據(jù)分析的開展，而高質(zhì)量樣本標(biāo)記的缺乏使許多人工智能模型無法得到有效的訓(xùn)練。同時(shí)，這些技術(shù)在許多場(chǎng)景下的效果還難以穩(wěn)定地達(dá)到頂尖專家的水平，影響實(shí)際應(yīng)用。另外，這些技術(shù)的逐步應(yīng)用也會(huì)進(jìn)一步引發(fā)對(duì)病人隱私保護(hù)、信息技術(shù)是否可信和安全的關(guān)注。

為了進(jìn)一步推動(dòng)信息技術(shù)在乳腺癌診治中的應(yīng)用，迫切需要構(gòu)建大規(guī)模、高質(zhì)量的乳腺癌共享數(shù)據(jù)云平臺(tái)，并提供高質(zhì)量的標(biāo)注和專家診治數(shù)據(jù)，為開發(fā)新的算法和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。此外，在大數(shù)據(jù)分析和人工智能模型方面，需研究如何利用多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步提高診斷效果，探索將來自論文、報(bào)告、病例等的多源知識(shí)進(jìn)行融合，以提供個(gè)性化治療方案的決策模型。針對(duì)乳腺癌治療方法多、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)研發(fā)新的IT工具也具有迫切的需求。這些算法、模型和工具與云計(jì)算的深入結(jié)合，將進(jìn)一步推動(dòng)乳腺癌診治模式的變革，從而改善乳腺癌病人的預(yù)后。