一項名為 CytoDiffusion 的全新人工智慧系統正在改變血液疾病(如白血病)的檢測方式。這個系統透過分析血球(又稱血細胞)的形態,展現出卓越的敏感性和對自身不確定性的認知,能夠以比人類專家更高的準確性和一致性來檢測血液異常。
來自劍橋大學、倫敦大學和倫敦瑪麗皇后大學的研究團隊指出,CytoDiffusion不僅能辨識正常血球的多種變異,還能檢測到可能預示疾病的稀有或異常細胞。
血球的大小、形狀和整體外觀的微小變化對於診斷許多血液疾病至關重要。然而,這項工作需要大量的專業訓練,即使是經驗豐富的臨床醫生在評估困難樣本時也可能出現分歧。劍橋大學應用數學與理論物理系的研究首席作者西蒙·德爾塔達爾(Simon Deltadahl)表示,血液中有多種不同類型的細胞,每種細胞都有不同的特性和角色。
傳統的血液塗片中包含數千個細胞,這遠超過任何人類能夠分析的數量。德爾塔達爾指出,CytoDiffusion能自動化這一過程,篩選常規案例,並突出任何異常情況以供人類審查。
為了開發CytoDiffusion,研究人員在劍橋一家醫院收集了超過50萬張血液塗片的圖像,這是同類中最大的數據集。該數據集包括常見的血球類型和稀有樣本,還包括可能混淆自動化系統的元素。
CytoDiffusion在檢測與白血病相關的異常細胞時,表現出比現有系統更高的敏感性,並且在訓練樣本較少的情況下,準確度與當前最先進的模型相當或更高。德爾塔達爾表示,這個系統在不確定性方面的表現尤為突出,能夠準確辨識何時不確定,這是人類有時會犯錯的地方。
此外,研究團隊還展示了CytoDiffusion能生成與真實血球圖像無法區分的合成圖像。在一項與十位經驗豐富的血液學專家的圖靈測試中,這些專家無法比隨機猜測更好地區分真實與AI生成的圖像。
研究人員正在發布全球最大的公開周邊血液抹片圖像資料集,總計超過50萬張。德爾塔達爾表示,透過開放資源,他們希望能夠培育全球研究人才和測試新的AI模型。
儘管結果令人鼓舞,研究人員強調,CytoDiffusion並不是訓練有素的臨床醫生的替代品,而是旨在支持他們,快速標記異常案例以供審查,並自動處理更常規的案例。
研究結果發表在《自然機器智慧》期刊。
(首圖來源:shutterstock)






