人工智能與癌癥治療

癌癥的治療方案往往較為復(fù)雜，根據(jù)患者所患癌癥的種類、分期以及個(gè)體化差異往往需要給予不同的治療方案。這些復(fù)雜的信息量交雜在一起，一般的腫瘤科醫(yī)生要給出適合患者的個(gè)體化治療方案頗具挑戰(zhàn)。

此外，對于一些罕見亞型腫瘤疾病的患者來說，即便是資深的腫瘤科醫(yī)生也未必能給出合適的治療方案。人工智能的發(fā)展為這些難題提供了一種可行的解決方案。IBM沃森系統(tǒng)的一大核心功能正是基于患者的臨床數(shù)據(jù)等來為患者提供不同的治療方案選擇，還會(huì)為每種方案標(biāo)注可信程度，幫助醫(yī)生找到最合適的治療方案。

另外一種更具有普遍性的應(yīng)用場景是臨床決策支持系統(tǒng)（CDSS）。CDSS其實(shí)是一種早期的人工智能系統(tǒng)，通過將腫瘤臨床指南中診療路徑規(guī)則固化到系統(tǒng)里來為醫(yī)生提供診斷與治療決策支持。

不過，新一代的基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的人工智能讓CDSS變得更加智能，通過對腫瘤患者臨床大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，能夠?yàn)獒t(yī)生提供更為準(zhǔn)確的治療方案。知名腫瘤大數(shù)據(jù)公司零氪在烏鎮(zhèn)舉行的第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上展出的Hubble人工智能輔助決策系統(tǒng)正是基于這樣的邏輯而設(shè)計(jì)。

人工智能在癌癥的放射治療上也在發(fā)揮作用。通常的放射治療流程首先需要醫(yī)生在X射線／CT機(jī)的輔助下對需要照射的部位進(jìn)行定位，接著在CT機(jī)的幫助下勾畫靶區(qū)和危及器官，再在CT機(jī)上逐層勾畫患者輪廓、治療靶區(qū)和正常組織，而后給出腫瘤各靶區(qū)處方劑量、正常組織劑量限制等，最后由物理師計(jì)算出每個(gè)視野的最佳射束強(qiáng)度分布，使得實(shí)際在體內(nèi)形成的劑量分布與醫(yī)生的處方劑量接近。

在這個(gè)過程中，靶區(qū)的精準(zhǔn)勾畫以及劑量的精準(zhǔn)計(jì)算是影響患者治療質(zhì)量的重要因素。好的放療方案不僅能提升患者的療效和生存時(shí)間，減少患者的放療不良反應(yīng)，還能直接降低患者后續(xù)的各項(xiàng)費(fèi)用。

我國放射治療需要的放療醫(yī)師和物理師處于嚴(yán)重短缺狀態(tài)，其中短缺最嚴(yán)重的放療醫(yī)師培養(yǎng)周期平均超過10年，這導(dǎo)致了我國放療手術(shù)開展受限，許多患者無法得到及時(shí)有效的治療。而借助人工智能算法輔助，醫(yī)師可以更為快捷地勾畫出靶區(qū)、規(guī)劃放射療法和手術(shù)方案，評估模擬放射治療或者手術(shù)方案的治療效果，給治療作參考。

提到人工智能與腫瘤診斷就不得不提手術(shù)機(jī)器人，此類人工智能技術(shù)在臨床治療上的應(yīng)用越來越廣泛，典型的案例就是達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人。

這款產(chǎn)自美國的產(chǎn)品由外科醫(yī)生控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)三個(gè)部分組成。通過計(jì)算機(jī)輔助控制，達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人能夠幫助微創(chuàng)外科醫(yī)生以更高的精度和更小的誤差來進(jìn)行手術(shù)，觸及醫(yī)生無法觸及的地方，且達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人器械精細(xì)，尺寸以厘米計(jì)算，手術(shù)非常精準(zhǔn)，創(chuàng)口小、出血少、患者恢復(fù)的時(shí)間也大大縮短。

達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人目前在甲狀腺、婦科腫瘤等牽涉到敏感神經(jīng)或者隱藏很深需要高精度手術(shù)操作的病種上有著廣泛的應(yīng)用。此外，手術(shù)定位導(dǎo)航機(jī)器人、穿刺機(jī)器人、電磁導(dǎo)航支氣管鏡機(jī)器人、腫瘤定向消融放療機(jī)器人等各類用于手術(shù)治療或輔助治療的機(jī)器人，也在腫瘤治療領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。

人工智能技術(shù)不僅在抗腫瘤藥物研發(fā)、腫瘤診斷以及腫瘤治療領(lǐng)域能發(fā)揮作用，也在腫瘤患者電子病歷輸入、腫瘤知識圖譜構(gòu)建、腫瘤患者管理等領(lǐng)域嶄露頭角，相信假以時(shí)日必將有成熟的應(yīng)用進(jìn)入市場。

技術(shù)發(fā)展不斷地驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)與患者福祉的提升，人工智能是最具產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的信息技術(shù)之一，腫瘤診斷與治療也是最具產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的生物技術(shù)之一，當(dāng)兩種技術(shù)相遇、互相疊加、互為共鳴，必將讓人類在戰(zhàn)勝癌癥之路上走得更快、更遠(yuǎn)。