無論技術進步多少，仍然無法取代定期去看皮膚科醫生。一些癌前病變和皮膚癌可以透過紋理以及醫生的經驗和直覺來識別。
診斷皮膚癌是一個視覺過程。皮膚科醫生訓練有素的眼睛長期以來一直是最先進的。但技術進步表明，數位工具擁有廣闊的前景，可以幫助醫生更早、更準確地診斷皮膚癌，並讓患者在自己的護理中發揮更積極的作用。在 第1部分， 我們研究了全身掃描器。 在第二部分中，我們將了解技術如何發展以幫助在最早且最可治癒的階段診斷皮膚癌。 部分3 著眼於虛擬就診以及如何保護您寶貴的醫療資料。
丹費伯
幾十年來，具有前瞻性的皮膚科醫生一直夢想著利用電腦視覺和人工智慧 (AI) 來幫助診斷和監測潛在致命的皮膚癌。但長期以來，人工智慧無法勝任這項任務。維也納醫科大學皮膚病學教授哈拉爾德·基特勒醫學博士說，計算機曾經以死記硬背、線性的方式“思考”，“就像你冰箱裡仍然存在的簡單的可編程系統一樣”，他的研究重點是數位化。
但從 2012 年左右開始，由於大量的進步（其中一些來自視頻遊戲行業），電腦開始掌握以前從未掌握過的複雜技能。這些導致了神經網路（模仿人腦運作方式的電腦程式）的突破。如今，這些網路就像孩子一樣從經驗中學習。 「我們過去常常告訴電腦該做什麼，但給它制定規則效果並不好，」紐約市紀念斯隆凱特琳醫院皮膚科服務主任、醫學博士艾倫·C·哈爾彭(Allan C. Halpern)說。 “現在我們像訓練孩子一樣訓練人工智慧。”
當孩子們透過反覆試驗來學習時，大腦中的神經元會相互連結形成電路。產生正確或有用答案的電路得到加強，而導致錯誤或無用答案的電路則被削弱。在學習的過程中，我們的大腦會被重新連結。以這種方式學習的機器神經網路可以在沒有人類幫助的情況下透過識別現實資料集中的模式來進行自我訓練。隨著它們的發展，它們變得更快更好。他們在抽象棋盤遊戲圍棋等複雜遊戲中擊敗了世界級大師。它們能夠識別聲音並轉錄人類語音。他們使電腦視覺和人臉辨識足夠可靠，可用於執法甚至智慧型手機。
受到這些進步的鼓舞，Halpern 博士和合作者團隊於2015 年創建了一個名為國際皮膚成像協作(ISIC) 的項目，作為一項全球性努力，透過以新方式使用數位皮膚成像來降低黑色素瘤死亡率。
向世界發起挑戰，幫助診斷黑色素瘤
ISIC 的首要任務是收集大量公共的、品質受控的皮膚病變皮膚鏡影像，這些影像可用於培訓人類和軟體。這可不是一件小事。在國際皮膚數位影像協會的支持下，Halpern 博士招募了頂尖的皮膚科醫生，其中包括維也納醫科大學皮膚病學教授 Harald Kittler 醫學博士，他的研究重點是數位皮膚鏡檢查和色素性病變，以及澳大利亞、西班牙、哥倫比亞和其他地方的其他國家。他們共同收集了 12,000 多張在臨床檢查中收集的無害痣和黑色素瘤的特寫影像。 「僅僅建立圖像檔案並將其置於公共領域就是一項巨大的成就，」哈爾彭博士說。接下來，他和他的同事在領先的醫學影像會議上發表演講並舉辦研討會，以吸引電腦科學界的參與。 “這是另一個巨大的挑戰。”
隨後，ISIC 發起了一項競賽，並於 2016 年春季開始。截至 25 月，已有 900 個電腦科學家團隊參加了 ISIC 挑戰賽。每個團隊都建立了一個應用程序，然後使用包含 379 張圖像的訓練集來幫助它「學習」。應用程式經過訓練後，參賽團隊在包含 XNUMX 張圖像的單獨測試面板上對其進行了評估。八位專門研究皮膚癌的皮膚科醫師分析了同一個測試組。事實證明，電腦視覺應用程式比一些（但不是全部）皮膚科醫生更準確。
受到鼓舞，Halpern 博士和他的同事們在 2017 年和 2018 年重複了這項比賽，每次都加大了挑戰的難度。在電腦科學界，競爭熱潮席捲而來。截至 2018 年 130 月，已有 500 個應用程式開發者團隊參加了 ISIC 挑戰賽。 96多名臨床醫師也不甘示弱，也加入了遊戲。該演算法比以往任何時候都表現得更好，在診斷黑色素瘤方面的表現超過了臨床醫生 XNUMX%。雖然這項技術還沒有準備好在全國醫生辦公室投入使用，但「這從原理上證明了電腦絕對可以幫助皮膚科醫生完成他們工作的診斷部分，」Halpern 博士說。
人類與機器？
隨著數位成像、自動化和機器智慧以驚人的速度進步，一些皮膚科醫生擔心這將如何影響他們和他們的實踐。 「他們感到受到威脅，但他們不應該這樣做，」基特勒博士說。他解釋說，最終遊戲不是人類與機器的比賽。相反，數位工具將提高皮膚科醫生照顧患者的能力。它們將使醫生更輕鬆地做出診斷，幫助避免不必要的手術並豐富皮膚科醫生與患者的體驗。
無論皮膚病學是否歡迎它們，作為席捲整個醫學界的更廣泛創新浪潮的一部分，變化即將到來。 「當前的醫療保健服務模式不斷變化，這既是挑戰，也是機遇，」哈爾彭博士說。
「患者能夠獲得更多信息，並能夠使用圖像與我們交流，」他說。由執業護理師和醫師助理等高級實踐提供者提供的護理正在增加。遠距皮膚病學的使用也是如此，它是使用音訊、視訊和數據通訊與醫生進行遠距離互動。藥房連鎖店已經開始提供診所並與私人醫療機構競爭，不隸屬於特定醫療保健系統的遠距醫療公司也是如此。
同時，經濟變革正在發生，小團體提供者被納入更大的團體或主要醫療系統，而這些系統本身又被創投家收購。所有這些變化意味著利用技術降低成本和增加利潤的壓力將會增加。
哈爾彭博士說，這些變化不會很快或輕易發生，這個行業還有很多工作要做。 「我們應該弄清楚如何在醫學轉型的同時利用數位影像和行動技術，並確定充分利用的最佳方式。如果我們能以最佳方式做到這一點，我們應該能夠更好地提供醫療保健服務。我們已經非常接近一個臨界點，我們將看到真正的改變。
丹費伯 是紐約市附近的記者，也是《紐約時報》的前編輯。 瀏覽 雜誌。他為國家出版物撰寫有關科學、醫學和其他主題的文章。
*本文首刊於2019年號 皮膚癌基金會雜誌。
