如果手機拍個照就能認出皮膚癌,這樣多好
以前的技術瓶頸
相關的技術一直都有人開發,但是就未能成功,原因如下:
訓練數據
1. 大部分的皮膚癌圖片都是用皮膚鏡拍下來的,拍出來的照片跟用手機拍的有很大差別。所以皮膚鏡拍下的皮膚癌數據庫就不能夠用。
2. 其他的皮膚癌圖像數據主要是透過組織活檢獲取的,我們都沒可能自己用刀切一塊皮下來讓手機拍照檢查,所以這類數據也是用不了的。
如果我們想要做出只用手機鏡頭,什么特殊器具也不用就能檢查出皮膚癌的人工智能模型,我們必須先有一個這樣,用手機拍下皮膚病灶照片的數據庫。
運算法
以組織活檢或者皮膚鏡所獲取的圖片都是非常標準化的,如果圖片是標準化,電腦系統就比較容易分類。 但是如果是用手機拍照的話,就會有很多可變因素,例如燈光,角度,放大倍數等。 以前的運算發是不能夠在這些可變因素影響下準確作出分類。
《Nature》雜志在封面發表一篇文章:利用深度學習算法診斷皮膚癌,準確度達到91%,可以與醫生比肩。
不知道大家是否還記得谷歌神經網絡是如何辨別貓和狗的?人工智能和人不同,一個小孩見了幾次貓以后他就知道貓是什么樣子的,但是對于一個機器,人們需要給它喂數以萬計的圖片以后,它經過深度學習才能識別出什么是貓。
同樣的,如果人給人工智能系統提供高質量的皮膚癌圖片,系統經過機器學習也可以識別出什么是皮膚癌,最近斯坦福大學在《Nature》上發表了一篇與此相關的研究成果,并將該人工智能系統與24位資深的皮膚病專家相對比,發現系統的準確率在91%左右。
該文章第一作者,斯坦福大學的研究生Andre Esteva說:“我們做了一個非常強大的人工智能算法,可以從數據中進行學習,通過寫代碼,讓系統自己去發現該去識別、尋找什么內容。”
這個算法被稱為卷積神經網絡,它最開始出現在谷歌大腦中,利用自身驚人的計算能力可以強化算法的決策能力。通過斯坦福大學研究以后,神經網絡已經能夠從大約1000個不同類別中識別128萬幅圖像,但是,研究人員需要從一個良性的脂溢性角化病了解惡性腫瘤。
從一堆波斯貓中分辨出狗來,準確率無傷大雅,但是如何區別各種皮膚病的不同斑點,并從中識別出皮膚癌,這是事關人命的大事,對準確率要求極高。
利用手機做診斷
Esteva表示:“雖然團隊尚未做出一個上線的APP,但是這已經達到我們的預期,我們的本意就是想讓民眾獲得更優質、方便的醫療服務。更讓我興奮的是,現如今智能手機已經無處不在了,每個手機上都含有各種各樣的傳感器和相機,我們可以通過手機圖像直接用人工智能系統判斷是否患皮膚癌,同時如果皮膚癌的問題解決了,那么其他疾病還會遙遠了嗎?”
無論怎樣,在進入商業化之前,下一步還需要進行更多的測試,并細化算法。“重要的是我們知道了人工智能為了區分圖片是如何做決策的。良性和惡性皮膚病變計算機輔助分類研究的進展,可以幫助皮膚病醫生提高診斷具有挑戰性的病病變的能力,并為患者提供更好的管理方案。”論文作者斯坦福大學皮膚科教授Susan Swetter表示,“不過在在臨床實踐中實施之前,嚴格的前瞻性驗證算法是必要的。”
可以教會AI在用智能手機相機拍攝的照片上標記可能的皮膚癌,并且圖像可以是普通的“人物照”,而不是可疑病變的特寫鏡頭。
該概念在麻省理工學院通過了試鏡,生物醫學工程師在那里訓練,測試和驗證了具有38,000多幅圖像的深度卷積網絡。
除了皮膚病學等級的圖像外,該數據集還包括用消費類相機拍攝的15,000多個廣角鏡頭。
研究人員使用經驗豐富的皮膚科醫生對病變的分類作為基本事實,發現他們的系統在將可疑病變與良性皮膚變色和繁忙的背景分開時,可以達到大約90%的敏感性和特異性。
作者指出,在臨床使用中,這種自動篩查技術可以幫助患者前往皮膚科醫生進行早期診斷-或至少避免繁瑣的單個病灶成像。
這組作者說:“該算法無需一次評估單個病變以尋找預定的腫瘤形成征象,而是識別出與該患者皮膚上大多數其他標記不同的病變,將其標記為進一步檢查并按可疑程度對其進行排名,”在他們的研究總結中進行解釋。“該算法的執行與董事會認證的皮膚科醫生相似,可以潛在地用于初級保健就診,以幫助臨床醫生對可疑病變進行分類以進行隨訪。”
《科學轉化醫學》于2月17日發表了該研究。主要作者和資深作者分別是Luis Soenksen博士和Martha Gray博士。
(動脈網,KeithKwan,互聯網分析沙龍網綜合整理)
責任編輯:lq
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