沃森腫瘤學(xué)治療中國(guó)食管癌患者與廈門市腫瘤中心的一致性及適用性檢驗(yàn)評(píng)價(jià)

陳毅德 高應(yīng)勤 鄭文慧 馮水土 范 鑫

廈門市海滄醫(yī)院腫瘤科，福建廈門 361026

當(dāng)今中國(guó)正面臨著日益嚴(yán)峻的癌癥挑戰(zhàn)，對(duì)于醫(yī)學(xué)專家來說，沒有足夠的時(shí)間來學(xué)習(xí)和獲取相關(guān)的醫(yī)學(xué)信息，人工智能（artificial intelligence，AI）有可能幫助解決這一難題[1]。目前，在國(guó)內(nèi)關(guān)于沃森腫瘤學(xué)（Watson for Oncology，WFO）的使用經(jīng)驗(yàn)仍較少[2]。WFO 是由AI 臨床決策支持系統(tǒng)構(gòu)建，近年來學(xué)界報(bào)道，它可能是癌癥治療決策的有用工具，美國(guó)安德森癌癥中心在診斷癌癥的時(shí)候靈活運(yùn)用沃森人工智能，取得了較好的臨床治療效果[3]。探索WFO 用于中國(guó)食管癌患者的治療建議與國(guó)內(nèi)權(quán)威癌癥中心的一致性及適用性，對(duì)于食管癌患者的救治有著一定的影響意義[4]。本研究擬探討WFO 用于中國(guó)食管癌患者的可及性，以及與中國(guó)醫(yī)生實(shí)際診療情況的一致性，分析非一致性的原因及由此導(dǎo)致的食管癌患者療效及預(yù)后差異的嚴(yán)重程度，從而幫助國(guó)內(nèi)醫(yī)院腫瘤?？漆t(yī)生通過大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)短時(shí)間內(nèi)快速提高我國(guó)食管癌患者的診療水平，并與國(guó)際最先進(jìn)水平接軌，推動(dòng)人工智能在腫瘤領(lǐng)域臨床中的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月至2019年12月經(jīng)廈門市腫瘤中心專家團(tuán)隊(duì)診治、且最終采用多學(xué)科診療模式（mul ti disciplinary team，MDT）治療方案的200 例食管癌患者作為研究對(duì)象。其中，男101 例，女99 例；年齡23~79 歲，平均（49.39±2.43）歲；鱗狀細(xì)胞癌105 例，腺癌90 例，小細(xì)胞癌5 例。本研究符合《赫爾辛基宣言（2013）》。

1.2 方法

將患者的疾病信息輸入WFO 系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)所提供的疾病信息，為患者提供個(gè)性化治療建議。WFO認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)可利用人工智能算法生成治療建議。比較WFO 提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案，評(píng)估兩種治療方案的一致性、部分一致性以及不一致性[5]。

一致性：醫(yī)院方案是WFO 的綠色（推薦）或橙色（可考慮）方案。部分一致性：醫(yī)院方案與WFO 方案中的有部分不一致，其他部分一致（如WFO 推薦新輔助放化療，醫(yī)院使用新輔助化療）。不一致性：醫(yī)院方案是WFO 的紅色（不推薦）方案，或不在WFO 方案列表（超出WFO 適應(yīng)癥）。

超出WFO 適應(yīng)癥的情況：①患者的既往治療方案不在WFO 的可選項(xiàng)內(nèi)；②患者已知的基因突變位點(diǎn)不在WFO 的可選項(xiàng)內(nèi)；③患者由于不耐受而需要更換方案[6]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 24.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用Pearson 相關(guān)性分析確定WFO 提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案的相關(guān)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種治療方案的一致性及適用性分析

WFO 提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案比較，具有一致性及適用性（P＞0.05）（表1）。

表1 兩種治療方案的一致性及適用性分析[n（%）]

2.2 兩種治療方案的相關(guān)性分析

Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，WFO 提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案存在相關(guān)性，兩種治療方案的的一致性、部分一致性以及不一致性均呈正相關(guān)（P＜0.05）（表2）。

表2 兩種治療方案的相關(guān)性分析

3 討論

目前，中國(guó)癌癥治療面臨床著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每天大約有12000 個(gè)新的癌癥確診病例[7]。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)工作者而言，持續(xù)更新的醫(yī)學(xué)知識(shí)，不斷變化的科學(xué)證據(jù)，龐大的知識(shí)庫等，也使得業(yè)內(nèi)最優(yōu)秀的腫瘤醫(yī)生面臨著巨大挑戰(zhàn)[8]。在食管癌患者的治療領(lǐng)域中，臨床醫(yī)生往往需要面對(duì)復(fù)雜的治療現(xiàn)狀，患者的治療手段不能一味的依靠循證醫(yī)學(xué)證據(jù)解決，需要通過臨床病例生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輔助制定最佳的醫(yī)療決策。這種以數(shù)據(jù)為主體的研究，就是大數(shù)據(jù)[9]。再加之近年來，人工智能醫(yī)療已逐步成為一項(xiàng)可推廣、可普及的應(yīng)用技術(shù)[10]。兩種技術(shù)的融合，形成了當(dāng)前人工智能醫(yī)療的成熟應(yīng)用，主要集中在智能影像學(xué)、智能病理學(xué)和智能決策三個(gè)方面[11]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，醫(yī)生的診療結(jié)論建立在相應(yīng)的診斷數(shù)據(jù)中，作出既正確且快速的判斷對(duì)臨床醫(yī)生來說是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，這依靠的不僅是不懈的訓(xùn)練，更是經(jīng)驗(yàn)和數(shù)量的積累[12]。

WFO 是美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司與紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心聯(lián)合開發(fā)的一種認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)，可以通過自然語言處理從一般文檔中提取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[13]。醫(yī)生只需輸入患者的一般情況、基礎(chǔ)疾病、手術(shù)、病理學(xué)、治療過程、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等信息，WFO 就能通過300種以上醫(yī)學(xué)期刊、250 本以上醫(yī)學(xué)書籍、1500 萬頁的論文的篩選，列出最符合當(dāng)前條件的數(shù)個(gè)治療方案，并按照優(yōu)先級(jí)推薦給臨床醫(yī)生，同時(shí)注明各方案的循證支持和指南來源[14]。此外，WFO 還能接收患者的腫瘤活檢基因?qū)W檢測(cè)報(bào)告，通過強(qiáng)大的認(rèn)知與計(jì)算能力，發(fā)現(xiàn)與病情發(fā)展情況相關(guān)的基因突變，并提供針對(duì)這些突變的可選治療方案列表，以供主治醫(yī)生參考[15]。同時(shí)，它還能為病人推薦符合入組條件的臨床試驗(yàn)，給予病人更多選擇的機(jī)會(huì)。WFO 使用自然語言和機(jī)器學(xué)習(xí)分析了海量的非結(jié)構(gòu)化醫(yī)療數(shù)據(jù)，主要集中在乳腺癌，結(jié)直腸癌和肺癌[16]。WFO 和多學(xué)科診療團(tuán)隊(duì)提出的治療建議對(duì)所有檢查的乳腺癌病例高度一致。這項(xiàng)研究表明AI 臨床決策支持系統(tǒng)WFO 可能是乳腺癌治療決策的有用工具，尤其是在乳腺癌專家資源有限醫(yī)療中心。美國(guó)安德森癌癥中心在診斷癌癥的時(shí)候靈活運(yùn)用沃森人工智能。根據(jù)2014年美國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)發(fā)表的資料顯示，WFO 對(duì)于大腸癌的診斷一致率為98%、直腸癌為96%，癌癥的診斷一致率平均高達(dá)96%[17]。在國(guó)內(nèi)，目前上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院、瑞金醫(yī)院和上海市第十人民醫(yī)院等已將WFO 應(yīng)用于乳腺癌和結(jié)直腸癌的MDT，數(shù)據(jù)顯示W(wǎng)FO 和人類專家方案的一致率高達(dá)85%以上[18]。結(jié)合WFO 的力量與醫(yī)師在過去幾十年治療癌癥的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，可以幫助醫(yī)生探索疾病的微妙之處，更加了解不斷成長(zhǎng)的腫瘤數(shù)據(jù)，并進(jìn)行基于證據(jù)的治療決策。

目前國(guó)內(nèi)WFO 的使用經(jīng)驗(yàn)仍較少。食管癌腫瘤領(lǐng)域目前也沒有應(yīng)用WFO 的臨床文獻(xiàn)發(fā)表，對(duì)于WFO用于中國(guó)食管癌患者的可及性、與中國(guó)醫(yī)生實(shí)際診療情況的一致性等方面的數(shù)據(jù)尚不明確。此外，目前WFO 的治療建議是基于臨床試驗(yàn)為主的循證依據(jù)，其與國(guó)內(nèi)真實(shí)世界患者情況的差異也尚待評(píng)估。因此，本研究旨在探討WFO 用于中國(guó)食管癌患者的可及性、與中國(guó)醫(yī)生實(shí)際診療情況的一致性，評(píng)估通過WFO 在中國(guó)食管癌患者的應(yīng)用及帶來的療效預(yù)后改善，從而幫助醫(yī)院科室了解本科室內(nèi)腫瘤患者的診療情況，并推動(dòng)人工智能在腫瘤臨床中的應(yīng)用。本次研究中，為了進(jìn)一步驗(yàn)證WFO 治療中國(guó)食管癌患者與廈門市腫瘤中心的一致性及適用性，通過臨床統(tǒng)計(jì)研究，并進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，最終研究結(jié)果顯示，WFO提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案比較，具有一致性及適用性（P＞0.05）。Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，WFO 提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案存在相關(guān)性，兩種治療方案的的一致性、部分一致性以及不一致性均呈正相關(guān)（r=0.934、0.903、0.804，P＜0.05）。

本次研究的200 例食管癌患者來自全國(guó)各地多省份，并且均經(jīng)廈門市腫瘤中心專家團(tuán)隊(duì)診治分析，均為典型病例，并被錄入到MDT 系統(tǒng)庫內(nèi)，可以代表中國(guó)食管癌患者。WFO 目前并未在中國(guó)廣泛推廣，在國(guó)外適用性較強(qiáng)，通過回顧分析，完成了該領(lǐng)域研究的初探，目前仍然存在局限性（樣本量較少、不同民族是否存在差異性等其他因素），因此研究仍然需要收集更多的病例，并建立中國(guó)的WFO 系統(tǒng)庫，為充實(shí)該領(lǐng)域的研究，以及為病患的治療提供更多有價(jià)值的參考依據(jù)。

綜上所述，WFO 提供的治療方案與廈門市腫瘤中心實(shí)際治療方案存在相關(guān)性，WFO 在中國(guó)食管癌患者的治療方案制定方面具有適用性。