理大研發AI框架助癌症診斷
2026-08-19 05:15:12

【大公報訊】記者郭如佳報道:癌症診斷結果直接影響患者的治療方案及預後,傳統病理診斷主要依靠病理學家在顯微鏡下觀察和分析組織切片,並憑藉專業經驗作出判斷。人工智能技術近年在病理診斷中的應用發展迅速,然而現有AI模型仍缺乏完整且可驗證機制以確保診斷結果的可靠性,限制了相關技術在高風險臨床場景中的應用。香港理工大學(理大)的研究團隊,研發一套可信人工智能(AI)框架,應用於全切片影像分析,用作非小細胞肺癌亞型分類,同時提升數據和AI模型的可驗證可靠性,為癌症診斷奠定重要基礎。
評估不確定性 提示醫生覆核
研究已刊於國際權威期刊《自然‧生物醫學工程》。理大工業及系統工程學系助理教授張曉革及其研究團隊,研發的AI框架TRUECAM,能評估AI對診斷結果的把握程度,並在結果存在較高不確定性時,或輸入數據超出模型適用範圍時主動提示醫生覆核。同時,該框架可配合不同類型的AI模型,支援由病理影像到診斷結果的完整分析流程,協助醫護人員更可靠地運用AI診斷結果。
適用範圍涵46類泛癌切片
該框架應用於全切片影像技術,把組織切片掃描成高解像度數碼影像,讓醫生於電腦上以「虛擬顯微鏡」方式檢視病理樣本。
研究結果顯示,TRUECAM不僅適用於非小細胞肺癌亞型分類,亦可拓展至乳癌、腦癌和腎癌的亞型分類,甚至涵蓋46個類別的泛癌切片分類,充分展現其廣泛應用潛力及臨床轉化價值。
TRUECAM框架具備三大核心功能,包括識別「超出適用範圍」的輸入數據、自動篩選模棱兩可及難以判斷的圖像區域,並採用「共形預測」技術,將診斷錯誤率控制在可接受的範圍內。研究團隊在多個癌症數據集上,運用兩類AI模型對TRUECAM進行系統性測試,包括針對特定任務的專用模型,以及具廣泛應用潛力的基礎模型。
結果顯示,套用TRUECAM的模型在分類準確度、穩定性、可解釋性、數據使用效率及公平性等各方面,均較未套用的模型表現優勝。
張教授表示:「TRUECAM在『完全由病理人工智能主導』和『完全由病理學家主導』的癌症診斷之間取得良好平衡。當AI對診斷結果信心較高時,系統可協助處理較明確的病例;至於不確定性較高的病例,則會被標記並交由病理學家作深入檢視和臨床判斷。這種分工協作模式,有助提升診斷效率、減輕病理學家的工作負擔、提高診斷可靠性,並擴大診斷服務規模。」