2021年1月22~24日,清远市英德县晴空万里,以岭南特有的暖阳,迎来了一支由临床医师、医学物理师和医疗人工智能技术专家们组成的小分队,他们在这里开启了一场由广东省生物医学工程学会医学物理分会组织的、别开生面的医工结合研究讨论会。会议的主题是“人工智能与临床科研:过去、现在和未来”。
一线工作的医师们带着临床需求和求解的疑问、物理师们担着治疗质控和质保的责任、智能技术专家们载着神经网络和数学思维,共聚一堂,开启头脑风暴,共寻合作契机。
在广东省生物医学工程学会医学物理分会主任委员、中山大学肿瘤防治中心邓小武教授简短的开宗明义之后,中山大学数据科学与计算机学院的陆遥教授以“人工智能在临床医疗中的应用”为题, 深入浅出地介绍了计算机智能技术用于医疗的传统模型,以及人工智能、机器学习、深度学习的区别与联系,并结合数字病理技术在临床诊断的应用,生动地讲解了AI技术如何学习人类知识和模仿人类思维。陆遥教授介绍了自己科研团队已经完成和正在进行的部分研究项目,包括血管定量计算、宫颈巴氏涂片重叠细胞分割、肺疾病良恶性鉴别及肺癌亚型、多模态组学在食管癌诊断中的应用等。
陆教授提到,基于人工智能的多模态组学方法可以整合患者多方面的相关信息,有望辅助临床医生做出更精准的决策,这一思路引起了在场医师极大的兴趣和热烈的讨论。中山大学肿瘤防治中心刘继红教授团队脑洞大开,对AI方法在医学研究方面可能的应用,展开了刨根问底式的一连串问与答。很快,在不断的设想构思和庖丁解牛中,一个医工合作的临床研究课题呼之欲出。
来自柏视医疗科技公司的美国密歇根大学医学院研究员魏军教授,带来了“人工智能与临床科研”的报告。魏教授以字正腔圆的独特语言风格,展览式地讲解了利用人工智能技术在乳腺三维断层融合成像的应用。将2D的乳腺平面X光照片转化为3D图像,可以提供更多信息帮助准确诊断乳腺疾病,但同时也大大增加了医生的诊断工作量。因此,他们通过AI方法将3D图像信息进行自动分析处理,既保留了丰富的诊断信息又减少了医生的工作量。AI技术,以其不知疲倦的计算能力,正在协助临床医生综合各方面分析海量信息,在提高临床工作效率、促进精准医疗的实现上发挥巨大作用。
邓小武教授就此向大家普及,放射反应的评估对实现个体化精准放疗至关重要,放射治疗由影像引导放疗(IGRT)发展到剂量引导放疗(DGRT),虽然可以解决照射剂量精准的问题,但仍然没有解决肿瘤细胞异质性和治疗疗效的个体差异问题,对放射治疗过程中肿瘤和正常器官反应的评估和预测亟待研究,实现基于放疗反应引导的自适应放疗(response guided radiotherapy,RGRT)是放疗领域今后努力的方向。
中山大学附属肿瘤医院妇科涂画博士介绍了中肿宫颈癌首席专家刘继红教授团队的在研宫颈癌系列临床研究。从涂画博士的讲解中我们了解到,中肿妇科刘继红教授团队开展临床研究的纲领是“优化治疗规范”,在此纲领的指导下开展了一系列能够真正解决临床问题的研究,包括 “前哨淋巴结活检在早期宫颈癌中应用的前瞻性随机对照研究”、 “宫颈癌保留生育功能的个体化治疗的前瞻性研究”、“新辅助化疗对比直接手术治疗IB3和IIA2期宫颈癌的前瞻性随机对照研究”、“新辅助化疗后手术对比同期放化疗治疗IIB期宫颈癌的前瞻性随机对照研究”等。研究虽尚未完成,但其中的两项研究方案已经发表在国际妇癌杂志(International Journal of Gynecologic Cancer),引起了国际同行的关注。
有道是,“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。不识庐山真面目,只缘身在此山中”。涂画博士的演讲话音方落,陆遥教授提出的问题引出了新的研究思路,启发了不同学科相互交融的遐思妙想。长恨春归无觅处,不知转入此中来。第二个医工合作的课题随之应运而生。
广东省人民医院放疗科高兴旺博士汇报了与中山大学肿瘤防治中心合作的在研课题——小肝癌立体定向放疗肝损伤的AI预测研究。放射性肝损伤是肝癌放射治疗的严重不良反应,是限制肿瘤治疗剂量和疗效的主要因素,目前的肝癌放疗计划设计中,肝功能保护的剂量阈值设置主要依据为肝脏的正常组织并发症发生概率(NTCP),这一模型已不适合现代的调强放疗和立体定向放疗技术。该课题拟建立放射性肝功能损伤的预测模型,以期协助指导放疗计划的剂量分布设计。高博士就其研究方案和思路向在场的教授和同道们进行了真诚讨教,收获了大家的悉心指导和中肯建议。
中山大学附属肿瘤医院放疗科陈利博士介绍了“物理师的科研思路和体会”。结合自身的经验,陈利博士从做科研的动力、科研思路的来源、想法如何付诸行动、科研素养的要求与培养等方面,分享了他作为物理师潜心科研多年的体会和见解。“从临床工作中来,到临床工作中去”,浅显易懂却发人深省。临床医生的工作中总会遇到各色各样的问题,医学物理师作为临床放疗计划设计的“操盘手”、治疗质量控制的“总评人”和放疗设备的“医生”,也同样会遇到许多未能很好解决的问题。如何从工作中提炼科学问题?什么样的问题能成为好的科研课题?什么样的课题值得深入研究?什么样的素质是科研人员应当具备的?……陈利博士阐释了一个做科研的普遍原则,让在场的后辈、研究生们获益匪浅。
中山大学附属肿瘤医院妇科刘继红教授从“浅谈课题组的管理:领导力和制度”话题开始,介绍了科研课题组的构建和发展、组织管理和进度安排,以及如何通过联合课题组会发挥多学科协作的优势。刘教授提到,领导力包括影响力、前瞻力、感召力、决断力和控制力,而其中感召力是最为本色的领导能力。诚实正直、谦虚勤勉,工作有激情,做人有情怀,刘继红教授以此勉励自己和课题组成员。激情而富有逻辑、幽默而意味深长,刘教授如同“脱口秀”般的演讲风格,一洗大家脑中女医学家刻板严肃的印象,会场不断爆响阵阵欢笑和掌声。
刘继红教授还向大家重点介绍了课题组在研的临床及基础研究,重点介绍了两项中山大学5010临床研究。其中,2008年启动的“宫颈癌术后辅助治疗方法比较的前瞻性随机对照研究(STARS Study)”历时十年,其研究成果发表在《JAMA Oncology》,为宫颈癌的治疗提供了一份高质量的循证答卷。国际著名的临床研究专家Jyoti Mayadev 和 Bradley J. Monk教授等用“provocative”(挑战认知),“promising”(富有前景)和“no small feat”(非同一般)高度赞扬了该研究的革命性突破。课题组即将启动下一个5010项目——早期卵巢癌免于淋巴结切除的前瞻性随机对照研究(LOVE Study),该研究同样具有非凡的临床意义,让人拭目以待。
最后,邓小武教授为这次别开生面的研讨会做了总结,他期待在会上碰撞出的思想火花生成绚烂耀目的智能医学研究火焰。邓教授轻松诙谐地表示,要不辜负“领导”的称谓,继续努力为大家搭建更多有深度、有广度、有温度的多学科合作交流平台。
“流光容易把人抛,红了樱桃,绿了芭蕉”。学术交流会后,各团队成员意犹未尽,大家结伴徒步红茶谷,潇洒山明水秀间。一边感受风光人情,一边结伴继续交流,纷纷就各自感兴趣的研究方向,或探讨深入合作,或计划开启新的里程……