2023年7月18日，腫瘤學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Seminars in Cancer Biology（中科院一區(qū)，IF=14.5）上線了題為“Enhancing Head and Neck Tumor Management with Artificial Intelligence: Integration and Perspectives”的綜述文章。Seminars in Cancer Biology是腫瘤學(xué)領(lǐng)域老牌回顧性期刊，僅接受邀稿論文。武漢大學(xué)口頜系統(tǒng)重建與再生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文第一作者單位，武漢大學(xué)口腔醫(yī)院口腔頜面頭頸腫瘤外科劉冰教授和卜琳琳副教授為論文的共同通訊作者，碩士研究生仲念念與王含琪為論文共同第一作者。

      頭頸部腫瘤是一種發(fā)生在頭頸部區(qū)域的惡性疾病，主要包括發(fā)生在口腔、鼻咽、喉部、頸部等處的惡性腫瘤（圖1）。然而，由于這些區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，治療上存在很大的挑戰(zhàn)。盡管有眾多治療方式可供選擇，但頭頸部腫瘤的總體療效依然不盡如人意。近年來(lái)，人工智能（AI）在醫(yī)療實(shí)踐中的應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注。因此，在頭頸部腫瘤的全流程管理中整合人工智能（AI）的各種技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NNs）和深度學(xué)習(xí)（DL）等，有望提高頭頸部腫瘤各治療方案的精確性、安全性以及效果。

圖1 頭頸部腫瘤

      AI在頭頸部腫瘤全流程管理中的整合，與醫(yī)學(xué)成像、生物信息學(xué)、醫(yī)療機(jī)器人等領(lǐng)域有著密切的聯(lián)系。該文首次全面系統(tǒng)的總結(jié)了AI技術(shù)在頭頸部腫瘤的影像學(xué)、病理學(xué)、臨床與內(nèi)鏡圖像等常見(jiàn)的診斷流程中的應(yīng)用；分析了其在治療前腫瘤分期、分級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)后、治療反應(yīng)等預(yù)測(cè)模型中的重要作用；并強(qiáng)調(diào)了AI在外科手術(shù)中的應(yīng)用與潛在應(yīng)用場(chǎng)景（圖2）。除此之外，該文還介紹了AI在頭頸部腫瘤的健康促進(jìn)、腫瘤篩查、個(gè)性化預(yù)防、術(shù)后監(jiān)測(cè)、醫(yī)院管理、醫(yī)學(xué)教育和知識(shí)管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景。

圖2 虛擬外科計(jì)劃在頭頸部腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用

      最后，該文系統(tǒng)總結(jié)了AI在頭頸部腫瘤管理中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)（圖3）。AI的價(jià)值在輔助診斷、制定治療計(jì)劃、手術(shù)指導(dǎo)、治療反應(yīng)預(yù)測(cè)、預(yù)后評(píng)估、決策支持、增強(qiáng)治療效果、醫(yī)患溝通、醫(yī)學(xué)研究和教育等方面得到了認(rèn)可，但仍然存在許多挑戰(zhàn)，包括異質(zhì)性和泛化、數(shù)據(jù)源和標(biāo)準(zhǔn)化、跨學(xué)科合作、結(jié)果的可靠性和可解釋性、現(xiàn)實(shí)世界的整合、數(shù)據(jù)隱私和安全、道德和監(jiān)管挑戰(zhàn)、技術(shù)和成本限制以及醫(yī)療系統(tǒng)的適應(yīng)性和接受能力等有關(guān)的問(wèn)題。

圖3 人工智能（AI）在頭頸部腫瘤管理中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)

      該論文旨在探討AI在頭頸部腫瘤領(lǐng)域的前沿進(jìn)展和潛在應(yīng)用。通過(guò)探究AI在頭頸部腫瘤管理中的應(yīng)用，包括但不限于頭頸部腫瘤的預(yù)防、診斷、治療、預(yù)后、研究和跨領(lǐng)域整合中的重要作用（圖4）。該文旨在啟發(fā)醫(yī)生及相關(guān)研究人員，以推動(dòng)AI領(lǐng)域進(jìn)一步的探索，從而為患者提供更優(yōu)的治療選擇。

圖4人工智能在頭頸部腫瘤的全流程管理中的應(yīng)用

作者：仲念念  科室：口腔頜面頭頸腫瘤外科 供圖：口腔頜面頭頸腫瘤外科   編輯：李賢