“慧眼识癌”系统：仅靠痰液检测就能筛出肺癌

通过痰液就能检测出人是否患有肺癌，在很多人看来这是难以置信的事情。但是近日，南通大学医学院通过集成创新复合纳米微球富集肺癌细胞技术以及单细胞分离技术，将人工智能（AI）技术和病理诊断相结合，研发出了通过痰液筛查肺癌的诊断方式。

识别癌细胞无异于大海捞针

近半个世纪以来，肺癌的发病率和病死率都处于迅速上升的趋势。早发现、早治疗是提高肺癌患者生存率最有效的方法。

该团队负责人、南通大学医学院陈怡洋从大二开始，与志同道合的同学一起组成团队，申请了“AI辅助肺癌细胞病理诊断”的大学生创新项目，探索如何解决痰液制片难、肺癌细胞寻找难、病理确诊难等肺癌诊断方面的问题。

团队成员们发现，利用纳米微球技术富集肺癌细胞是一个很好的路径。经过很长时间的研究和探索，团队成功研发出被覆特殊复合蛋白的Fe3O4（四氧化三铁）磁性纳米颗粒，它能很好地解决痰液中肺癌细胞收集难的问题。实验数据表明，用这种磁性纳米颗粒做成的微球可以很好地在患者痰液中吸附肺癌细胞，能将确诊阳性率提升30%以上。

将AI技术运用到癌细胞诊断中

在解决了如何富集癌细胞的问题之后，该团队又运用“互联网+”思维，把AI技术运用到肿瘤细胞诊断上。

陈怡洋和团队成员们首先从细胞分离做起，在医学院季菊玲教授的指导下，团队最终研制出适合肺癌细胞的分离液，可以使制片出来的复杂癌细胞簇不会重叠在一起，这样通过AI技术就能实现精准识别标注，从而提升诊断的效率。

要想让AI实现精准识别，还需要收集大量的肺癌细胞病理图像和专家的标注来训练AI算法。在学院老师以及校友专家的帮助下，团队与复旦大学附属中山医院等大型医院病理科开展了合作，积累多中心的肺癌细胞病理资源，建立肺癌细胞病理标注数据库，最终开发出“慧眼识癌”远程病理诊断系统原型，实现了“云端”对肺癌细胞的识别诊断。

‘云端’诊断相比以前坐在显微镜前多遍观察要轻松得多。遇到拿不准的病理图像还能请专家远程会诊，省去了患者去大医院就诊的宝贵时间和往返费用。

目前，该团队已经与中国肺癌防治联盟达成了合作，将推动痰液早筛成为国家肺癌筛查的推荐项目，帮助患者进行无创诊断，使得病理医生能更简便、更准确地实现筛查工作，让肺癌细胞尽早现形。