2024年12月17日，全球最新癌症报告显示，中国2022年癌症新增病例约480万（占全球总数的24%），癌症死亡病例约260万（占全球总数的26.7%），双双位居第一。报告还显示，肺癌再次成为全球第一大癌。
肺癌早期病灶如何能尽早被检查出来成为“早发现、早治疗”的关键环节。
“为了能够辅助实现肿瘤病症的有效筛查，我们用这项技术与企业合作，打造出了全世界第一台‘AI呼吸内窥镜’”，西安电子科技大学生命科学技术学院副教授曹志诚站在这台样机旁介绍道。
AI呼吸内窥镜实物
技术介绍
这台机器大约有一人高，与传统呼吸内窥镜机器相比，它额外多了一个显示器，在这个“外挂”的显示器上，左侧是人体呼吸道概图，清晰地标注着呼吸道的各个区域，右侧是呼吸道内实时图像。随着带有微型摄像头的检查软管的深入，抵达的区域会标绿显示，同时提醒检查耗时、检查进度以及当前所在部位，如果发现疑似病灶区域，则会在右侧区域以闪烁画框的形式给出提醒。
“如果是一位健康的人来做筛查，一般5分钟左右就可以做完上下呼吸道的全部检查”，曹志诚团队首创了“全呼吸道内镜”概念，一次性即可全方位检查上呼吸道和下呼吸道，“现在一般上呼吸道问题可能去耳鼻喉科，下呼吸道去呼吸科，检查也可能是分开做，但是我们这个机子就可以通过切换模型做完整个呼吸道的检查”。
AI支气管镜软件界面
AI鼻咽喉镜软件界面
除了可以一次完成全呼吸道检查，这项智能呼吸内窥镜技术的优势更多地集中在“智能”。
“‘智能’体现的最核心的两个方面，一个是‘导航’，一个是‘识别’”，曹志诚介绍道，“我们的呼吸道尤其是下呼吸道是有很多‘岔路’的，非常容易走错、漏走或者重复走，这时候我们的技术就可以起到一个‘导航’的作用，医生可以很清晰地从图上看到现在走到哪里了、哪些区域还没有检查”，在实现“高精导航”的同时，这项技术还可以对呼吸道病变的8种亚型进行识别，实时捕捉可疑病灶，并以不同颜色矩形框进行警示，提示风险级别。除此之外，这项技术还可实现检查速度监测、图像增强、自动留图等功能。
自动病灶识别功能（图中不同颜色矩形框）
“我们要实现看得好、看得全、看得准，让诊断更精准，让治疗更有效”，为了实现既定目标，让这台智能呼吸内窥镜检查机真正成为医生的可靠助手，曹志诚将自研的基于网络综合参数优化的内镜图像分类算法，单阶段、免锚框的病灶检测算法，面向智能交互的异常提示算法，低质量内镜图像增强算法和基于图像质量评价的自动留图算法应用其中。
对于做人脸识别出身的曹志诚来说，智能呼吸内窥镜是一个熟悉又陌生的领域，医工交叉中的广泛需求深深吸引了他，“我是做多光谱夜视的，所以从基本原理和算法上来说差不多，都是识别，而且识别的对象还更简单了，只是在呼吸道这个环境中做检测。不同的是医学对识别的准确度要求很高，至少要到95%，所以我们现在也是不断优化，提高准确率、可靠性，争取早日拿到二类、三类医疗器械许可证，让我们的技术尽早服务患者”。
多中心临床试验
目前，这套新一代人工智能呼吸内窥镜检查机正在临床试验阶段，如何进一步提高方法泛化能力、如何更精准地发现早期癌症，都是曹志诚团队需要继续攻克的难题。