病理檢查是癌癥診斷的重要標準,醫(yī)生通過在顯微鏡下觀察病變組織、細胞,以出具診斷報告。為了提高診斷效率,Google 在顯微鏡上增加了AI和AR組件,讓診斷過程更為智能。
Google 的研究人員在美國癌癥研究協會年會(ACCR)上發(fā)布報告,以正在評審的論文《一種實時自動檢測癌癥的增強現實顯微鏡》,描述了這種增強現實顯微鏡的原型,改進的顯微鏡能從目鏡中直接讀取診斷結果。
以往的診斷過程中,病理學家對病變組織的分析可能相當耗時。此前也已有多家團隊的研究表明,深度學習在眼科、皮膚科、放射科和病理學等學科的診斷上效果顯著。Google 也正嘗試利用 AI 技術提升癌癥診斷效率,也已發(fā)表研究證明神經網絡對淋巴結中乳腺癌轉移的檢測與醫(yī)務人員準確率相當。
除了輔助病變組織的分析,這個顯微鏡的主要創(chuàng)新之處在于,改進了診斷結果獲取的效率。此前的研究中,醫(yī)生在顯微鏡下觀察切片,在計算機上讀取結論,需要在不同設備間來回切換。Google 的新工具通過給顯微鏡增設 AR 功能,將診斷結果疊加在切片上,讓醫(yī)生能夠在視場中實時讀取結論。
左圖:顯微鏡示意圖。數碼相機捕獲與用戶相同的視場,并將圖像傳送到運行 AI 的計算機,結果會投影到目鏡上的 AR 顯示屏中,切片上就能實時顯示相關標注了。 右圖:臨床光學顯微鏡改裝得到的顯微鏡原型。
Google 的工具由普通的光學顯微鏡改進得來,經簡單改裝引入 AI 和 AR 組件,因此可以節(jié)約成本,利于在小型實驗室和診所,或發(fā)展中國家中應用。
工具的原理也很簡單。人工智能的部分同之前的研究如出一轍,訓練神經網絡檢測癌細胞。之后在改進顯微鏡下放置組織切片,鏡頭捕捉圖像輸入計算機,讓 AI 檢測組織中的癌細胞,并將虛擬標記投影到目鏡中的 AR 顯示屏,以便醫(yī)生觀察診斷。這個流程能夠實時完成,目前能以每秒 10 幀的速度運行。切片也可以按需隨時移動或縮放,計算結果可以無縫更新。
不同放大倍率的乳腺癌在淋巴結的轉移。綠色框內為腫瘤組織。
團隊配置了乳腺癌和前列腺癌兩種癌癥的檢測算法,并用綠色輪廓標記出檢測到的腫瘤區(qū)域。團隊稱,基于其它訓練模型,這個工具還可用于其他癌癥以及結核病和瘧疾等傳染病的檢測,以及顯示更多所需的數據,還能應用于醫(yī)學、生命科學和材料科學等學科。相關評估需要更深入的研究。
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