口颌系统重建与再生全国重点实验室以第一单位在肿瘤学期刊Semin Cancer Biol发表重要论文

      2023年7月18日，肿瘤学领域权威期刊Seminars in Cancer Biology（中科院一区，IF=14.5）上线了题为“Enhancing Head and Neck Tumor Management with Artificial Intelligence: Integration and Perspectives”的综述文章。Seminars in Cancer Biology是肿瘤学领域老牌回顾性期刊，仅接受邀稿论文。武汉大学口颌系统重建与再生全国重点实验室为该论文第一作者单位，武汉大学口腔医院口腔颌面头颈肿瘤外科刘冰教授和卜琳琳副教授为论文的共同通讯作者，硕士研究生仲念念与王含琪为论文共同第一作者。

      头颈部肿瘤是一种发生在头颈部区域的恶性疾病，主要包括发生在口腔、鼻咽、喉部、颈部等处的恶性肿瘤（图1）。然而，由于这些区域的解剖结构复杂，治疗上存在很大的挑战。尽管有众多治疗方式可供选择，但头颈部肿瘤的总体疗效依然不尽如人意。近年来，人工智能（AI）在医疗实践中的应用引起了广泛关注。因此，在头颈部肿瘤的全流程管理中整合人工智能（AI）的各种技术，如机器学习（ML）、神经网络（NNs）和深度学习（DL）等，有望提高头颈部肿瘤各治疗方案的精确性、安全性以及效果。

图1 头颈部肿瘤

      AI在头颈部肿瘤全流程管理中的整合，与医学成像、生物信息学、医疗机器人等领域有着密切的联系。该文首次全面系统的总结了AI技术在头颈部肿瘤的影像学、病理学、临床与内镜图像等常见的诊断流程中的应用；分析了其在治疗前肿瘤分期、分级和风险、预后、治疗反应等预测模型中的重要作用；并强调了AI在外科手术中的应用与潜在应用场景（图2）。除此之外，该文还介绍了AI在头颈部肿瘤的健康促进、肿瘤筛查、个性化预防、术后监测、医院管理、医学教育和知识管理中的应用现状及前景。

图2 虚拟外科计划在头颈部肿瘤手术中的应用

      最后，该文系统总结了AI在头颈部肿瘤管理中应用的优势与挑战（图3）。AI的价值在辅助诊断、制定治疗计划、手术指导、治疗反应预测、预后评估、决策支持、增强治疗效果、医患沟通、医学研究和教育等方面得到了认可，但仍然存在许多挑战，包括异质性和泛化、数据源和标准化、跨学科合作、结果的可靠性和可解释性、现实世界的整合、数据隐私和安全、道德和监管挑战、技术和成本限制以及医疗系统的适应性和接受能力等有关的问题。

图3 人工智能（AI）在头颈部肿瘤管理中应用的优势与挑战

      该论文旨在探讨AI在头颈部肿瘤领域的前沿进展和潜在应用。通过探究AI在头颈部肿瘤管理中的应用，包括但不限于头颈部肿瘤的预防、诊断、治疗、预后、研究和跨领域整合中的重要作用（图4）。该文旨在启发医生及相关研究人员，以推动AI领域进一步的探索，从而为患者提供更优的治疗选择。

图4人工智能在头颈部肿瘤的全流程管理中的应用

作者：仲念念  科室：口腔颌面头颈肿瘤外科 供图：口腔颌面头颈肿瘤外科   编辑：李贤