新一代信息技术与乳腺癌诊治模式的变革

沈坤炜，曹 健，李宏为

（1.上海交通大学医学院附属瑞金医院外科 乳腺疾病诊治中心，上海 200025；2.上海交通大学计算机科学与工程系，上海 200240）

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，早期诊断和辅助治疗可显著降低死亡率。但在我国，乳腺癌死亡率并未显著降低，可能与乳腺癌早期诊断率低、规范化综合治疗欠缺和地区差异大等相关。结合我国具体国情，亟需在目前乳腺癌诊治水平的基础上，利用各种先进信息技术，提高乳腺癌早期诊断率、促进综合治疗的规范化并缩小地区差异，来进一步提升乳腺癌的诊治水平，提高乳腺癌治愈率。

近年来，以云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术正迅猛发展。云计算使各机构不需构建自己的IT设施而采用按需付费的方式，使用由云服务商集中提供的IT资源。在此基础上，各行业包括医疗行业，可采用云服务的模式，通过互联网推广和普及业务。大数据则大大提升各行业对业务认识的广度、深度和精度。通过对大数据的融合和分析，挖掘并发现潜在的知识。以深度学习技术为代表的新一代人工智能，则在不少领域已达到甚至超过专家水平，引起许多行业工作岗位的重组。可见，这些信息技术绝不是仅仅为各行业提供有效的工具，其也正深刻地改变行业的内在运行模式。

云计算、大数据和人工智能也正在改变医疗行业的模式。近年来，这些信息技术在疾病预防、诊断、治疗、康复、医学研究和运营管理等环节中的创新应用层出不穷。乳腺癌这一专科领域，也正受到深远影响。在预防方面，许多机构利用大数据和人工智能开发出乳腺癌风险评估的模型，为更好地开展乳腺癌预防和筛查提供有效工具。在诊断方面，利用人工智能读片进行乳腺癌影像诊断以及病理诊断已取得成功，并被实施部署。在手术环节，人工智能可辅助临床手术。如在乳房再造时进行虚拟显示，可指导假体的准确选择，提高病人术后的外形满意率。在治疗方案推荐方面，利用专家知识和大数据开发出的治疗决策支持系统正被引入临床应用。此外，大数据分析和人工智能已被广大科研工作者应用于乳腺癌多基因组学数据分析、发病机制研究和治疗效果评估。在乳腺癌病人的住院支持、全程管理等过程中，人工智能也开始发挥作用，缩小诊疗水平的地区差异，改善乳腺癌综合治疗效果。云计算进一步使上述各个应用转化为云服务，从而通过互联网普惠更多的病人。

虽然新一代信息技术在乳腺癌的诊治过程中，正发挥越来越显著的作用，但其应用仍处于较浅层次，并在现实中面临一系列挑战。如各医疗机构乳腺癌病人数据缺乏有效的共享机制，数据的质量参差不齐等影响大数据分析的开展，而高质量样本标记的缺乏使许多人工智能模型无法得到有效的训练。同时，这些技术在许多场景下的效果还难以稳定地达到顶尖专家的水平，影响实际应用。另外，这些技术的逐步应用也会进一步引发对病人隐私保护、信息技术是否可信和安全的关注。

为了进一步推动信息技术在乳腺癌诊治中的应用，迫切需要构建大规模、高质量的乳腺癌共享数据云平台，并提供高质量的标注和专家诊治数据，为开发新的算法和应用提供数据基础。此外，在大数据分析和人工智能模型方面，需研究如何利用多元异构的数据进一步提高诊断效果，探索将来自论文、报告、病例等的多源知识进行融合，以提供个性化治疗方案的决策模型。针对乳腺癌治疗方法多、周期长的特点，针对各个环节研发新的IT工具也具有迫切的需求。这些算法、模型和工具与云计算的深入结合，将进一步推动乳腺癌诊治模式的变革，从而改善乳腺癌病人的预后。