新一代信息技術與乳腺癌診治模式的變革

沈坤煒， 曹 健， 李宏為

（1.上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院外科 乳腺疾病診治中心，上海 200025；2.上海交通大學計算機科學與工程系，上海 200240）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，早期診斷和輔助治療可顯著降低死亡率。但在我國，乳腺癌死亡率并未顯著降低，可能與乳腺癌早期診斷率低、規范化綜合治療欠缺和地區差異大等相關。結合我國具體國情，亟需在目前乳腺癌診治水平的基礎上，利用各種先進信息技術，提高乳腺癌早期診斷率、促進綜合治療的規范化并縮小地區差異，來進一步提升乳腺癌的診治水平，提高乳腺癌治愈率。

近年來，以云計算、大數據、人工智能等為代表的新一代信息技術正迅猛發展。云計算使各機構不需構建自己的IT設施而采用按需付費的方式，使用由云服務商集中提供的IT資源。在此基礎上，各行業包括醫療行業，可采用云服務的模式，通過互聯網推廣和普及業務。大數據則大大提升各行業對業務認識的廣度、深度和精度。通過對大數據的融合和分析，挖掘并發現潛在的知識。以深度學習技術為代表的新一代人工智能，則在不少領域已達到甚至超過專家水平，引起許多行業工作崗位的重組。可見，這些信息技術絕不是僅僅為各行業提供有效的工具，其也正深刻地改變行業的內在運行模式。

云計算、大數據和人工智能也正在改變醫療行業的模式。近年來，這些信息技術在疾病預防、診斷、治療、康復、醫學研究和運營管理等環節中的創新應用層出不窮。乳腺癌這一專科領域，也正受到深遠影響。在預防方面，許多機構利用大數據和人工智能開發出乳腺癌風險評估的模型，為更好地開展乳腺癌預防和篩查提供有效工具。在診斷方面，利用人工智能讀片進行乳腺癌影像診斷以及病理診斷已取得成功，并被實施部署。在手術環節，人工智能可輔助臨床手術。如在乳房再造時進行虛擬顯示，可指導假體的準確選擇，提高病人術后的外形滿意率。在治療方案推薦方面，利用專家知識和大數據開發出的治療決策支持系統正被引入臨床應用。此外，大數據分析和人工智能已被廣大科研工作者應用于乳腺癌多基因組學數據分析、發病機制研究和治療效果評估。在乳腺癌病人的住院支持、全程管理等過程中，人工智能也開始發揮作用，縮小診療水平的地區差異，改善乳腺癌綜合治療效果。云計算進一步使上述各個應用轉化為云服務，從而通過互聯網普惠更多的病人。

雖然新一代信息技術在乳腺癌的診治過程中，正發揮越來越顯著的作用，但其應用仍處于較淺層次，并在現實中面臨一系列挑戰。如各醫療機構乳腺癌病人數據缺乏有效的共享機制，數據的質量參差不齊等影響大數據分析的開展，而高質量樣本標記的缺乏使許多人工智能模型無法得到有效的訓練。同時，這些技術在許多場景下的效果還難以穩定地達到頂尖專家的水平，影響實際應用。另外，這些技術的逐步應用也會進一步引發對病人隱私保護、信息技術是否可信和安全的關注。

為了進一步推動信息技術在乳腺癌診治中的應用，迫切需要構建大規模、高質量的乳腺癌共享數據云平臺，并提供高質量的標注和專家診治數據，為開發新的算法和應用提供數據基礎。此外，在大數據分析和人工智能模型方面，需研究如何利用多元異構的數據進一步提高診斷效果，探索將來自論文、報告、病例等的多源知識進行融合，以提供個性化治療方案的決策模型。針對乳腺癌治療方法多、周期長的特點，針對各個環節研發新的IT工具也具有迫切的需求。這些算法、模型和工具與云計算的深入結合，將進一步推動乳腺癌診治模式的變革，從而改善乳腺癌病人的預后。