【韩国仁川】仁川国立大学研究以近乎完美的准确率革新皮肤癌检测

【编者按】

AI医疗再获突破!韩国科研团队成功开发出融合皮肤图像与临床数据的深度学习模型,将黑色素瘤检测准确率提升至94.5%。这项技术突破不仅展现了多模态数据融合在医疗诊断中的巨大潜力,更标志着智能医疗系统在癌症早筛领域迈出关键一步。当人工智能与临床经验深度协同,我们或将见证更多生命在疾病早期被成功挽救的奇迹。

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突破性AI模型融合图像与临床数据

韩国仁川,2025年11月17日 /美通社/ — 黑色素瘤是最致命的皮肤癌类型,每年导致数千人死亡,但早期检测可显著提高生存率。如今,科学家开发出一种先进的人工智能模型,通过结合皮肤图像和患者元数据,能够更准确地检测黑色素瘤。该研究达到94.5%的准确率,标志着AI驱动的黑色素瘤早期检测取得突破,从而推进智能医疗系统发展。

多模态融合提升诊断精度

一个国际研究团队开发的新型深度学习系统通过融合皮肤镜图像和患者元数据(如年龄、性别和病变位置),以94.5%的准确率检测黑色素瘤。该方法通过智能医疗技术提高了诊断精度、透明度和早期皮肤癌检测的可及性。
黑色素瘤仍然是最难诊断的皮肤癌之一,因为它经常模仿无害的痣或病变。虽然大多数人工智能工具仅依赖皮肤镜图像,但它们往往忽略了可以提高诊断准确性的关键患者信息(如年龄、性别或病变在身体上的位置)。这凸显了能够实现高精度诊断的多模态融合模型的重要性。

国际合作开发深度学习模型

为弥补这一差距,韩国仁川国立大学嵌入式系统工程系的Gwangill Jeon教授与西英格兰大学(英国)、安格利亚鲁斯金大学(英国)和加拿大皇家军事学院合作,创建了一个整合患者数据和皮肤镜图像的深度学习模型。该研究于2025年6月6日在线发布,并将于2025年12月1日发表在《信息融合》期刊第124卷。

“皮肤癌,特别是黑色素瘤,是一种早期检测对决定生存率至关重要的疾病,”Jeon教授说。”由于仅凭视觉特征难以诊断黑色素瘤,我认识到需要能够同时考虑成像数据和患者信息的AI融合技术。”
卓越性能超越传统模型

研究团队使用包含超过33,000张皮肤镜图像及配套临床元数据的大规模SIIM-ISIC黑色素瘤数据集,训练其AI模型识别皮肤表现与患者特征之间的微妙联系。该模型达到94.5%的准确率和0.94的F1分数,优于ResNet-50和EfficientNet等流行的纯图像模型。
研究人员还进行了特征重要性分析,使系统更加透明和稳健。研究发现,病变大小、患者年龄和解剖部位等因素对准确检测有重要贡献。这些见解可以帮助医生理解并为信任AI执行的诊断提供路线图。

“该模型不仅仅是为学术目的设计的。它可以用作改变现实世界黑色素瘤筛查的实用工具,”Jeon教授说。”这项研究可以直接应用于开发一个AI系统,分析皮肤病变图像和基本患者信息,以实现黑色素瘤的早期检测。”
未来应用前景广阔

未来,该模型可为基于智能手机的皮肤诊断应用、远程医疗系统或皮肤科诊所的AI辅助工具提供支持,有助于降低误诊率并改善医疗服务的可及性。

“这项研究代表了通过AI融合技术向个性化诊断和预防医学迈出的一步,”Jeon教授解释说。

该研究强调了多模态AI如何弥合机器学习与临床决策之间的差距,为更准确、可及和值得信赖的皮肤癌诊断铺平道路。

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⏰ 发布时间: 2025年11月17日

【韩国仁川】仁川国立大学研究实现皮肤癌检测近乎完美准确率

【编者按】

人工智能在医疗领域的应用正不断深化。国际研究团队将皮肤镜图像与患者年龄、性别等元数据相结合,开发出新型深度学习系统,显著提升了黑色素瘤的诊断准确率。这一突破不仅弥补了传统AI模型仅依赖图像分析的局限,更为早期筛查提供了更可靠的技术支持,展现出多维度数据融合在医疗诊断中的巨大潜力。

突破性进展

一个国际研究联盟在黑色素瘤检测领域取得了突破性进展,推出了一种新型深度学习系统,该系统将皮肤镜成像与关键患者元数据相结合,显著提高了诊断准确性。这种创新方法将视觉数据与年龄、性别和病变位置等背景患者信息相融合,解决了主要依赖图像的传统AI模型的关键缺陷。

研究背景

黑色素瘤因其对良性痣和病变的欺骗性模仿而臭名昭著,持续挑战着全球临床医生。早期识别至关重要,因为晚期诊断的生存率会急剧下降。传统诊断技术常常因黑色素瘤微妙多变的视觉表现而受阻。此外,现有的AI诊断系统主要孤立分析皮肤镜图像,忽略了可以显著改进诊断的细微但显著的临床变量。

研究方法

研究人员利用了广泛的SIIM-ISIC黑色素瘤数据集,该数据集包含超过33,000张高分辨率皮肤镜图像,并与全面的临床元数据精心配对。这个存储库使模型能够学习像素模式之间以及患者人口统计和解剖因素之间的复杂关联,促进了更丰富、更具上下文感知的分析。

“该模型实现了令人印象深刻的94.5%准确率和0.94的F1分数,超越了ResNet-50和EfficientNet等基准卷积神经网络。”
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核心创新

一个核心创新在于模型执行特征重要性分析的能力,阐明了哪些参数对其决策最关键。这一方面通过揭示病变大小、解剖部位和患者年龄是准确检测黑色素瘤的主要影响因素,增强了透明度并培养了临床医生的信任。

临床应用前景
“全权教授强调,这个模型超越了学术好奇心,有望实现切实的临床应用。”

这种融合方法为嵌入现实世界筛查流程的实用工具铺平了道路,可能在护理点彻底改变黑色素瘤诊断。通过整合视觉和患者数据,该模型体现了一个全面的诊断助手,可以减少误诊并加快干预时间表。

未来展望

展望未来,这种多模态模型的可扩展性预示着令人兴奋的可能性,特别是在移动健康和远程医疗领域。配备皮肤镜附件的智能手机与这种AI结合可以普及黑色素瘤筛查,特别是在缺乏专业皮肤科服务的服务不足或偏远地区。

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伦理考量

研究人员仍然意识到在临床环境中部署AI所固有的伦理和实践考虑。他们的工作包括严格的验证、特征可解释性以及遵守透明报告,以促进监管批准和临床接受。

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⏰ 发布时间: 2025年11月15日

机器学习从眼科影像中提取视网膜色素评分显示种族并非生物学差异

【编者按】

视网膜色素评分(RPS)作为一项突破性指标,首次实现了通过眼底影像量化人群表型多样性。该研究不仅揭示了遗传因素对色素沉着的深层影响,更打破了传统种族分类的局限性——不同种族群体在RPS分布上存在显著重叠,印证了人类生物特征的连续性本质。这项成果为医疗AI算法的公平性评估提供了重要标尺,将推动包容性医疗模型的创新发展。

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摘要

目前很少有指标能够描述眼科影像数据集中的表型多样性,研究人员通常使用种族作为生物学变异性的替代标记。我们推导出一个连续的测量指标——视网膜色素评分(RPS),该指标通过眼部彩色眼底照片量化色素沉着程度。RPS使用两个具有人口统计学和遗传数据的大型流行病学研究(英国生物样本库和EPIC-诺福克研究)进行了验证,并在坦桑尼亚、澳大利亚和中国数据集中得到了复现。

“对英国生物样本库RPS进行的全基因组关联研究(GWAS)确定了20个与皮肤、虹膜和头发色素沉着已知关联的位点,其中8个在EPIC-诺福克队列中得到了复制。”

RPS与种族之间存在强烈关联,然而,每个种族与其相应的RPS评分分布之间存在显著重叠。RPS将传统的人口统计学变量与临床影像特征分离开来。RPS可能作为一个有用的指标,用于量化AI算法开发中使用的训练、验证和测试数据集的多样性,以确保模型的充分包容性和可解释性,这对于评估所有当前部署的AI模型至关重要。

引言

视网膜疾病是全球视力丧失的重要原因,但并非所有人群都受到同等影响。2020年,估计全球有1.031亿成年人患有糖尿病视网膜病变(DR),1.96亿人患有年龄相关性黄斑变性(AMD)。研究发现DR患病率在非洲最高(35.90%),其次是北美和加勒比地区(33.30%)。相比之下,AMD在欧洲裔人群中的患病率显著高于亚洲或非洲裔人群。

为应对巨大的全球疾病负担,许多人工智能(AI)算法被开发出来以实现更高效的医疗服务提供。这些AI算法已被广泛发表,其中一些已进入临床实践,用于提供DR、AMD和青光眼等疾病的自动诊断。

“眼科AI算法的成功部分归功于从常规临床实践中收集的大型影像数据集的可用性。描述这些用于训练的大型数据集的人口统计学特征对于理解算法的泛化性、局限性和整体性能至关重要。”

尽管有此需求,但不到20%的公开视网膜影像数据集包含患者特征,如年龄、性别或种族。由于方法学限制和未标记数据,比较不同人群模型性能的研究有限,使得偏差评估具有挑战性。

先前评估通用AI算法偏差的研究发现,基于图像的算法性能在皮肤色素沉着程度较高的人群中通常较差,例如在皮肤癌分类、面部识别和物体检测中。在这些研究中,图像像素值被测量并通过人工标记者或算法转换为分类色素沉着量表。然后这些类别被用于估计算法在色素沉着亚类别中的相对性能,无论是否存在额外的人口统计学数据。此外,这些量表允许将种族/民族与皮肤色素沉着的生物学差异分离开来。

在眼睛中,黑色素存在于葡萄膜(虹膜、视网膜和脉络膜)中,负责蓝色或棕色虹膜颜色和视网膜色素沉着。

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⏰ 发布时间: 2025年01月02日