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能预防癌症的宫颈癌疫苗真的来了,但预防治疗一个都不能少

2018-10-31
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近日不断传来喜讯,九价疫苗已经在全国多地开放。从北京、重庆、深圳到长沙等地陆续开放九价疫苗的预约模式,这些消息让小编不由想起一年前,分三次从北京“打飞的”去香港打9价疫苗的经历。


当时加上路费一共能有好几千,不过还是觉得很值,毕竟这个宫颈癌的疫苗是目前唯一能预防癌症的疫苗。而且那一年,像小编这样,大老远跑去香港打这个疫苗的人并不在少数。

 

图片来源:pexels


今年年初,国家药品监督管理局有条件批准9价HPV疫苗在内地上市,这也就意味着广大女性不必再像小编之前一样跑去香港打针。其实9价疫苗在内地上市前,从2016年起2价、4价HPV疫苗在国内相继获批上市,但9价之所以如此受关注,是因为相比2价和4价,9价可以预防90%左右人乳头瘤病毒(HPV),而这种病毒,正是宫颈癌的主要诱因。而且根据国家食药监局规定,16-26岁才是适用接种9价疫苗的年龄。

 

宫颈癌到底有多危险?为什么会引起现代女性的高度重视?

 

患者众多,且患病初期难发现


根据2018年国家癌症中心所发布的《中国最新癌症数据》,宫颈癌在女性群体中的发病率为15.3%。看似这个数据并不是很大,但结合国家统计局2017年所统计的我国女性人口数——67871万来看,就没那么轻松了。

 

作为妇科最常见的妇科恶性肿瘤,宫颈癌近年来发病率仅次乳腺癌,高居女性恶性肿瘤第二位,在某些发展中国家甚至位居首位。另一方面,在过去宫颈癌多发于40岁以上的女性,但现在,20多岁的年轻女性患宫颈癌的人数显著增多。


图片来源:pexels


从疾病本身看,宫颈癌在早期阶段,并无明显症状,一般都是等到病情发展到一定程度,才会根据个体的不同出现不同的临床表现,这也是这种癌症的可怕之处。众所周知,一般来说癌症越早发现进行治疗,其治愈率就越高,由此可见对于宫颈癌这种恶性肿瘤来说,及早发现并进行治疗有着非常重要的意义。

 

受多种因素影响,主要治疗手段存在局限性

 

幸运的是,宫颈癌是目前人类大多数癌症中病因明确、且可以治疗的癌症,而放疗,就是其中的一个主要治疗方法之一。

 

在放疗前,患者需要拍很多片子,方便医生更加准确的凭借经验勾画每个患者的放疗靶区。但这种人工勾画耗时耗力,甚至不同医生对于同一个病人的医学影像,放疗靶区会产生不同的勾画效果。这不仅对医生造成很重的工作负担,还会因为恶性肿瘤易转移、浸润性生长等特性导致误诊或漏诊。


图片来源:pexels


利用人工智能,精准自动勾画靶区

 

这种对于精准度要求极高的工作,受太多外界和医生的主观因素影响,也许交给人工智能会来得更加方便一些。它通过大数据分析,能更有针对性的对每个患者的放疗靶区进行精准勾画,还能在一定程度上减轻医生的负担。

 

在今年PAC大赛上,由中国科学技术大学计算机科学与技术学院博士生导师、计算机系统结构研究室主任安虹教授指导的选题为DSU-Net的项目就是针对宫颈癌所提出的一种辅助手段。

 


DSU-Net项目旨在精准地勾画出肿瘤的临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)和危及的正常组织器官(Organ at Risk, OAR),提高放疗计划中照射范围和剂量的制定,使医生从繁琐重复的阅片和勾画工作中解脱出来。

 

这个由安虹老师带队研发的宫颈癌CTV和OAR精准自动勾画计算机辅助系统,在算法方面,提出了基于深度监督机制的全卷积神经网络模型(DSU-Net),能够对宫颈癌CTV和OAR进行精准勾画。而这个项目的核心,其实主要是高性能计算系统和软件的并行优化技术,庞大的数据量和复杂多变的模型对计算机系统的计算能力提出了严峻的挑战。因此如何优化系统来实现高性能计算就成为了这个项目的重点。

 

最终,项目整套系统全部采用英特尔至强可扩展处理器构建的多机多路多核系统,训练、计算、勾画都在上面完成。



英特尔至强可扩展处理器就是针对于高性能数据计算而生的产品,CPU系统易于搭建和使用,运行和维护成本低,易于普及的特点。而得益于其通用性和良好的可扩展性,英特尔至强可扩展处理器易于适应临床应用中各种各样复杂的计算任务和不同的深度学习模型,可以根据模型复杂度的需要灵活扩展节点数来实现系统的伸缩。



它还可以访问更大的存储空间,易于满足大数据量医学影像处理的需要。实验结果表明,当DSU-Net采用8台双路至强服务器作为参数服务器,勾画精确度要高于U-Net、FCN等医疗影像分析中常用的分割网络,已经达到了96.13%的精确度,可以获得接近线性的加速比。该系统进行宫颈癌临床靶区勾画时,6分钟就能完成医生需要不间断工作2-3小时完成的工作量,已能很好满足临床需求。

 

这项成果应用于临床,一方面可以降低误判、误诊率;另一方面医生能够将精力更多地投入到疑难的影像信息分析诊断中去,这对提升宫颈癌放疗效果具有重要意义。


图片来源:pexels


可见宫颈癌只要早发现,并及时治疗是可以治愈的,但更重要的,我们应该做好预防工作,不仅要接种宫颈癌疫苗,还需要定期进行宫颈细胞筛查,早期发现宫颈病变,将可能发生的宫颈癌阻断在癌前病变或早期阶段。守护好我们的健康。

 

另一方面,近两年AI在医疗影像领域取得诸多突破,不仅可以帮助医生看片,还能帮助诊断宫颈癌、乳腺癌、食管癌、肺肿瘤等疾病。让曾经“高大上”的AI技术真正落地,让更多的普通群众受益。随着人工智能技术日益成熟,在未来也许会让某些不治之症变得有药可医,使更多的人能够减少甚至摆脱癌症的痛苦,为人类带来更好的未来。





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