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综述:人工智能在喉癌诊断和预后中的整合应用:传统医学实践与现代计算技术的比较分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING 12.1
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本文综述探讨了人工智能(AI)在喉癌诊疗中的突破性应用,涵盖视频组学(videomics)、语音分析、影像组学(radiomics)和基因组学等多模态数据,通过机器学习(ML)和深度学习(DL)算法实现早期诊断与个性化治疗,为传统肿瘤学与计算技术的融合提供新范式。
人工智能驱动的喉癌诊疗革命
多维度数据整合与算法突破
喉癌作为影响发声、呼吸功能的高恶性度肿瘤,其早期诊断依赖复杂的组织病理学评估和影像学检查。人工智能技术通过整合视频组学(videomics)分析喉部动态影像、语音信号识别异常声学特征、影像组学(radiomics)提取CT/MRI的定量特征,以及基因组学数据挖掘驱动基因突变,构建了远超传统方法的预测模型。深度卷积神经网络(CNN)在识别喉镜图像中微小结节方面达到92.3%的敏感度,较资深病理医师提升17%。
临床转化挑战与解决方案
尽管AI在喉癌T1期检出率提升至89%,但临床落地仍面临三大瓶颈:1)多中心数据异质性导致模型泛化能力不足,联邦学习(Federated Learning)成为解决方案;2)动态视频数据与静态病理切片的跨模态对齐难题,Transformer架构展现出特征融合潜力;3)FDA批准的AI辅助诊断系统仅3款,需推进随机对照临床试验(RCT)。
未来展望:从辅助诊断到精准预后
最新研究表明,结合循环肿瘤DNA(ctDNA)和PD-L1表达的AI预后模型,可将3年生存率预测误差控制在±8.5%。值得关注的是,基于肿瘤微环境空间转录组的图神经网络(GNN)技术,正推动喉癌免疫治疗响应预测进入单细胞精度时代。这些突破性进展昭示着AI不仅重塑诊疗流程,更将重新定义肿瘤学的循证医学范式。
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