识别率达95%!首个在体实时口腔肿瘤检测AI系统诞生
病理检测是癌症诊断的“金标准”,但病理检测需要时间等待才能出诊断结果,对于肿瘤切除术中的患者,更需在体实时检测出肿瘤组织是否切除干净,因为减少等待的每一秒对患者来说都是痛苦的减轻和风险的规避。
清华大学生物医学检测技术及仪器北京实验室研发的新型光纤拉曼智能检测系统,可让临床医学的在体实时检测肿瘤组织变为现实。
图1 实验设备与动物实验图
该检测系统是一种新型可在体实时定位口腔癌的诊断辅助系统,它在临床医学应用后,将颠覆以往患者术中等待病理检测的历史,可为患者在体快速定位术前、术中的肿瘤组织。
光纤拉曼智能检测系统的研制攻克了拉曼光纤探针制备、小样本学习、复杂背景下目标拉曼光谱智能识别算法等关键技术。目前还处在动物在体实验阶段。
图2 基于深度学习的拉曼光谱肿瘤智能识别框架图
该检测系统由光纤拉曼杆状探头、光谱仪和一台计算机组成。医生临床使用只需手持光谱探头,探测肿瘤可疑组织,经探测信号输入光谱仪,再由计算机机器学习模型实时给出检测结果。临床医学的应用最关注的是该检测系统对肿瘤组织的敏感性和特异性,也就是真的肿瘤组织要尽可能多的被识别出来,该系统对可疑肿瘤组织的敏感性目前可达到95%,特异性大于92%。
该项目与中国医学科学院北京协和医院口腔科进行深度合作,利用已搭建的光纤拉曼智能检测系统对临床组织标本进行离体检测,目前已积累多例病人口腔肿瘤标本,采集近万条拉曼数据。