【健康向“新”力】天肿路红团队以AI赋能影像诊断，让乳腺癌“个性化+智能化”诊疗向纵深推进

AI赋能影像诊断

让乳腺癌“个性化+智能化”诊疗向纵深推进

天津医科大学肿瘤医院

医疗技术创新奖二等奖获奖团队

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一。世界卫生组织报告显示，2020年，乳腺癌全球新发病例约230万，占女性癌症新发病例的1/4。在我国，乳腺癌的发病率和死亡率也呈逐年上升态势，每年新增乳腺癌患者超过40万例。

乳腺癌的发现和诊断并不是“做一次检查看看就行”这么简单。受疾病特性的影响，部分隐匿性乳腺癌光靠单一手段难以发现，需要依赖更全面精准的影像检查手段互相配合；部分处于进展阶段的乳腺疾病还需要按医嘱定期随诊复查，才能帮助患者尽早确认病情变化。

更让临床医生常感棘手的是，乳腺癌患者的长期生存受多种因素影响，包括肿瘤分期、分子分型和分级等。如何发挥影像技术优势，为乳腺癌的早诊早治与疗效评估提供更精准的依据，进而实现更好的治疗效果，成为乳腺影像学科的研究方向。

天津医科大学肿瘤医院乳腺影像诊断科主任路红教授带领团队，通过将人工智能（AI）技术与乳腺多模态综合影像技术创新性结合，显著提高了乳腺癌诊断准确性，以及对疗效和预后的预测水平，将乳腺癌诊疗的个性化和智能化进一步向纵深推进。

影像学检查在乳腺癌诊疗全程中至关重要。其中，乳腺X线摄影和超声检查是临床应用广泛的影像技术，也是乳腺癌筛查和常规诊疗中的重要方法。

“传统影像学手段存在一定局限性。”路红教授指出，对影像数据的解读主要依赖于医生的主观判断。超声检查尽管已获得广泛应用，但结果的准确性受操作者经验和设备质量影响。此外在中国女性中常见致密型乳腺，也容易导致在乳腺X线检查中肿瘤漏诊或误诊。

对此，路红教授团队探索性发现适合不同女性群体的乳腺癌早诊方案：针对普通女性，建议以乳腺X线检查为主；当女性乳腺密度高、BMI低且乳房体积小时，建议补充超声检查；针对高危女性，建议补充磁共振成像（MRI）检查。

为进一步提高乳腺癌诊断能力，基于乳腺动态对比增强MRI，利用影像组学特征和机器学习算法，路红教授团队建立了乳腺癌良恶性诊断模型，可大幅提高诊断准确性和一致性，减少不同医生间的差异。

此外，路红教授还带领团队率先开展数字化乳腺断层合成C-view技术、MRI导向下“第二眼”超声技术、超声剪切波弹性成像技术，并经由医企合作共同研发了乳腺超声实时动态AI诊断系统，对病变的检出率近100%。

使用AI辅助诊断系统后，科室的乳腺癌早期诊断率可提高约20%，不仅帮助患者赢得更多的治疗机会，还显著提高了诊断效率，降低了整体医疗成本。

在乳腺癌治疗的疗效评估及预测中，影像学检查发挥着重要作用。传统影像技术相对成熟，覆盖范围较广，但检测敏感性不足，分辨率和准确性受限，难以早期发现转移复发。AI技术的引入显著提高了评估的精确度和效率。

“通过挖掘多模态乳腺影像大数据，我们借助AI技术进行乳腺癌疗效评估及转移复发预测。”路红教授介绍，团队建立了涵盖乳腺X线、超声、MRI和锥光束CT多种影像的数据库，开发了新辅助治疗疗效评估模型。通过深度挖掘综合影像学图像代表性特征参数，如肿瘤体积、雄激素受体表达、达峰时间等，预测患者获得病理完全缓解的可能性，以及对新辅助化疗的反应，从而优化个体化治疗方案和随访管理模式，帮助患者改善预后。

此外，通过提取乳腺X线图像和MRI图像的影像组学特征，路红教授团队构建了乳腺癌分子分型和远处转移预测模型，开发了ConvRNN深度学习模型，用于量化术前DCE-MRI扫描的动态异质性，以评估乳腺癌患者的腋下淋巴结状态，为豁免腋窝淋巴结清扫手术提供依据。

AI技术使传统医学影像分析更加智能化、自动化。路红教授指出：“通过结合深度学习算法，科室建立了高效的影像数据自动分析模型，这也推动了医疗流程实现智能化变革。”

保乳手术是乳腺癌治疗的主要方式之一。它不仅是一种有效的局部治疗方法，也符合现代医学提倡的个性化、微创化和生活质量优先的理念，因此受到许多女性患者的青睐。

然而，保乳手术的实施难度较大，医生需要精准评估肿瘤范围，保证“切缘”干净——既不能过多切除损害乳房形态，也不能切除不足导致复发转移，这对传统的保乳手术提出了极大挑战。

AI技术的应用可提高保乳手术的精准性、便捷性。路红教授介绍说，基于乳腺MRI组学特征及语义特征，团队建立了保乳手术最终切缘状态的预测模型，清晰显示肿瘤的具体位置和边界，为术前评估保乳手术的可行性及优化治疗方案提供依据。“过去，患者可能需要多次保乳手术才能达到理想的效果，该模型提高了一次手术的成功率，帮助患者减轻身心创伤。未来，我们希望将其扩展至化疗药物选择、小病变早期筛查等更多的治疗领域。”

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目前，路红教授团队已与多个国际乳腺癌研究中心达成合作意向，共同开展AI技术在乳腺癌不同诊疗阶段的应用研究，进一步验证模型的普适性，推动这一技术得到更广泛的应用。

基于在该领域的科研成果，近年来，路红教授团队在国内外期刊共发表100余篇相关论文，获得授权专利3项，荣获天津科技进步奖二等奖2次、中国抗癌协会科技奖二等奖，获批国家自然科学基金项目4项、天津市抗癌重大专项及重点攻关项目2项，并参与多项专家共识及指南的制定。

天津医科大学肿瘤医院

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策划 \ 党委宣传处、医务处

素材提供 \ 乳腺影像诊断科

审核 \ 医务处、乳腺影像诊断科

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