2024年12月17日，全球最新癌癥報告顯示，中國2022年癌癥新增病例約480萬（占全球總數的24%），癌癥死亡病例約260萬（占全球總數的26.7%），雙雙位居第一。報告還顯示，肺癌再次成為全球第一大癌。

肺癌早期病灶如何能盡早被檢查出來成為“早發現、早治療”的關鍵環節。

“為了能夠輔助實現腫瘤病癥的有效篩查，我們用這項技術與企業合作，打造出了全世界第一臺‘AI呼吸內窺鏡’”，西安電子科技大學生命科學技術學院副教授曹志誠站在這臺樣機旁介紹道。

AI呼吸內窺鏡實物

技術介紹

這臺機器大約有一人高，與傳統呼吸內窺鏡機器相比，它額外多了一個顯示器，在這個“外掛”的顯示器上，左側是人體呼吸道概圖，清晰地標注著呼吸道的各個區域，右側是呼吸道內實時圖像。隨著帶有微型攝像頭的檢查軟管的深入，抵達的區域會標綠顯示，同時提醒檢查耗時、檢查進度以及當前所在部位，如果發現疑似病灶區域，則會在右側區域以閃爍畫框的形式給出提醒。

“如果是一位健康的人來做篩查，一般5分鐘左右就可以做完上下呼吸道的全部檢查”，曹志誠團隊首創了“全呼吸道內鏡”概念，一次性即可全方位檢查上呼吸道和下呼吸道，“現在一般上呼吸道問題可能去耳鼻喉科，下呼吸道去呼吸科，檢查也可能是分開做，但是我們這個機子就可以通過切換模型做完整個呼吸道的檢查”。

AI支氣管鏡軟件界面

AI鼻咽喉鏡軟件界面

除了可以一次完成全呼吸道檢查，這項智能呼吸內窺鏡技術的優勢更多地集中在“智能”。

“‘智能’體現的最核心的兩個方面，一個是‘導航’，一個是‘識別’”，曹志誠介紹道，“我們的呼吸道尤其是下呼吸道是有很多‘岔路’的，非常容易走錯、漏走或者重復走，這時候我們的技術就可以起到一個‘導航’的作用，醫生可以很清晰地從圖上看到現在走到哪里了、哪些區域還沒有檢查”，在實現“高精導航”的同時，這項技術還可以對呼吸道病變的8種亞型進行識別，實時捕捉可疑病灶，并以不同顏色矩形框進行警示，提示風險級別。除此之外，這項技術還可實現檢查速度監測、圖像增強、自動留圖等功能。

自動病灶識別功能（圖中不同顏色矩形框）

“我們要實現看得好、看得全、看得準，讓診斷更精準，讓治療更有效”，為了實現既定目標，讓這臺智能呼吸內窺鏡檢查機真正成為醫生的可靠助手，曹志誠將自研的基于網絡綜合參數優化的內鏡圖像分類算法，單階段、免錨框的病灶檢測算法，面向智能交互的異常提示算法，低質量內鏡圖像增強算法和基于圖像質量評價的自動留圖算法應用其中。

對于做人臉識別出身的曹志誠來說，智能呼吸內窺鏡是一個熟悉又陌生的領域，醫工交叉中的廣泛需求深深吸引了他，“我是做多光譜夜視的，所以從基本原理和算法上來說差不多，都是識別，而且識別的對象還更簡單了，只是在呼吸道這個環境中做檢測。不同的是醫學對識別的準確度要求很高，至少要到95%，所以我們現在也是不斷優化，提高準確率、可靠性，爭取早日拿到二類、三類醫療器械許可證，讓我們的技術盡早服務患者”。

多中心臨床試驗

目前，這套新一代人工智能呼吸內窺鏡檢查機正在臨床試驗階段，如何進一步提高方法泛化能力、如何更精準地發現早期癌癥，都是曹志誠團隊需要繼續攻克的難題。