华人开发类ChatGPT的AI病理模型震撼全球!癌症预测高达94%!
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2024-11-26
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华人开发类ChatGPT的AI病理模型震撼全球!癌症预测高达94%!


能否开发出像ChatGPT这样的AI模型来分析病理图像,实现癌症的预测和诊断?近日,哈佛大学华人教授余坤兴团队给出了令人振奋的答案——他们开发的 CHIEF(临床组织病理学成像评估基础模型) AI工具能够准确诊断19种癌症类型,预测准确率高达 94%。这一突破性研究震撼全球,为癌症诊疗带来了革命性创新!
CHIEF模型通过训练 1500万张未标记病理图像60530张全切片图像(WSI),不仅能快速诊断癌症,还能预测患者存活率,识别肿瘤微环境特征,为精准医疗提供有力支持。
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图丨余坤兴(来源:余坤兴)

CHIEF:突破性能极限的AI革新

卓越性能,超越传统

与现有深度学习技术相比,CHIEF性能提升高达36.1%。该研究以《一种用于肿瘤诊断和预后预测的病理基础模型》为题,发表在国际顶尖期刊《Nature》。

核心能力亮点

  1. 广泛癌症类型诊断与预测
      • 覆盖肺、乳腺、胃、脑等19种组织病理切片,精确识别癌细胞并预测分子特征。
      • 实现肿瘤来源检测、分子特征分析和预后预测等功能。
  1. 强大的泛化能力
      • 模型在来自美国、中国、欧盟24家国际医院32个独立数据集上表现出色,可以处理不同设备、地区和制备方法产生的图像差异。
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图丨相关论文(来源:Nature)

数据与技术:创新助力高效诊断

研究团队结合多项优化策略,解决了传统AI模型数据利用效率低的难题:
  1. 重要区域预测模块
    1. 精确定位病理图像的关键区域,提高分析效率和准确性。
  1. 对比学习模块
    1. 增强模型对不同癌症类型的识别能力,优化数据利用率。
这些创新让CHIEF在超大规模病理数据集上表现卓越,成为医学影像AI领域的新标杆。
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图丨CHIEF 模型概述

推动精准医疗的实践

CHIEF 模型不仅能诊断癌症,还能为治疗方案提供深度支持:
  1. 预测治疗反应
      • 模型能解析病理图像,预测与治疗相关的基因突变,为医生制定治疗方案提供依据。
      • 节省时间:无需等待DNA测序结果,在数周内即可获得预测。
  1. 风险分级管理
      • 通过分析患者微观特征,将患者分为高风险和低风险组,协助医生优化治疗策略。
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图丨注意力分数可视化,显示 CHIEF 准确识别癌症区域

从实验室到临床,AI改变癌症治疗模式

CHIEF 模型正通过临床试验与FDA认证工作,向实际应用迈进。研究团队计划将其打造为界面友好的临床诊断工具,并在未来推广到全球市场。

未来研究方向

  1. 多模态数据整合
    1. 结合分子生物学、基因组学等信息,进一步提升预后预测的准确性。
  1. 扩展实验性疗法支持
    1. CHIEF 计划应用于免疫疗法等新兴治疗手段,为特定患者提供更精准的治疗预测。
余坤兴表示,团队希望在未来 2-3 年内推出 FDA 批准的 AI 工具,为癌症诊疗提供更强大的支持。AI是否会取代医生?

对于AI在医疗中的角色,余坤兴表示:“AI 并非是要取代医生,而是成为医生的有力工具。会用AI的医生将替代不会用AI的医生。
通过进一步优化和推广,CHIEF 有望推动精准医疗和个性化治疗的发展,为全球癌症患者带来更多希望。

参考资料
  1. Nature: A pathology foundation model for cancer diagnosis and prognosis prediction
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